Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een speler schopt een voetbal van de grond en stuurt deze in een hoek van 30 graden?

Je bent op de goede weg! Om de vlucht van de voetbal te begrijpen, hebben we meer informatie nodig. Dit is wat we moeten weten:

* Initiële snelheid (V): Hoe snel schopte de speler de bal? Dit is cruciaal omdat het het bereik van de bal, maximale hoogte en tijd in de lucht bepaalt.

* Luchtweerstand: Zullen we de luchtweerstand overwegen of aannemen dat het te verwaarlozen is? Luchtweerstand vertraagt ​​de bal naar beneden, waardoor berekeningen complexer worden.

Hier is hoe we dit probleem kunnen benaderen met die aanvullende details:

1. Breek de beginsnelheid af:

* horizontale snelheid (vx): v * cos (30 °)

* verticale snelheid (Vy): v * sin (30 °)

2. Bepaal de vluchttijd:

* Verticale beweging gebruiken:

* Vy =0 op het hoogste punt van het traject van de bal

* We kunnen de vergelijking gebruiken:vy =uy + op (waarbij a versnelling is door zwaartekracht, -9,8 m/s² en t is tijd)

* Dit geeft ons de tijd om het hoogste punt te bereiken.

* De totale vluchttijd is deze keer twee keer.

3. Bereken het bereik (horizontale afstand):

* Bereik =horizontale snelheid * vluchttijd

4. Zoek de maximale hoogte:

* We kunnen de vergelijking gebruiken:h =uy* t + (1/2) at²

* Met behulp van de tijd om het hoogste punt te bereiken (uit stap 2) en de initiële verticale snelheid (VY), kunnen we de maximale hoogte berekenen.

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat de beginsnelheid (V) 20 m/s is en we de luchtweerstand negeren.

* vx: 20 * cos (30 °) =17,32 m/s

* vy: 20 * sin (30 °) =10 m/s

* Tijd om het hoogste punt te bereiken: 10 =0 + (-9.8) * t => t ≈ 1,02 seconden

* Totale vluchttijd: 1.02 * 2 =2,04 seconden

* Bereik: 17.32 * 2.04 ≈ 35,3 meter

* Maximale hoogte: h =10 * 1.02 + (1/2) * (-9.8) * 1.02² ≈ 5,1 meter

Laat me de beginsnelheid weten en als we luchtweerstand zouden moeten overwegen, en ik kan je een nauwkeuriger antwoord geven!