Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de beginsnelheid als je een rots van de brug schopt die 450 meter hoog en deze reist horizontale afstand van 32 voordat je water onder de bovenkant raakt?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

1. Begrijp de fysica

* Projectielbeweging: De rots is een projectiel, wat betekent dat de beweging ervan wordt beheerst door de zwaartekracht.

* horizontale en verticale beweging: We moeten de horizontale en verticale componenten van de beweging afzonderlijk analyseren.

* constante snelheid: De horizontale snelheid van het gesteente blijft constant (het negeren van luchtweerstand).

* Versnelling als gevolg van de zwaartekracht: De verticale versnelling is te wijten aan de zwaartekracht (g =9,8 m/s²).

2. Bereken het tijdstip van de vlucht

* Verticale beweging: We kennen de verticale afstand (450 meter) en de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (9,8 m/s²). We kunnen de volgende kinematische vergelijking gebruiken om de tijd te vinden die de rots nodig heeft om het water te raken:

* d =v₀t + (1/2) at² (waarbij 'd' afstand is, 'v₀' initiële verticale snelheid is, 't' is tijd en 'a' is versnelling)

* Aangezien de initiële verticale snelheid nul is (je schopt de rots horizontaal), vereenvoudigt de vergelijking:

* 450 m =(1/2) (9,8 m/s²) t²

* Los op voor 't':

* t² =(450 m * 2) / 9,8 m / s²

* t ≈ 9.58 s

3. Bereken de initiële horizontale snelheid

* horizontale beweging: We kennen de horizontale afstand (32 meter) en het tijdstip van de vlucht (9,58 s). We kunnen de volgende vergelijking gebruiken:

* d =v₀t (waarbij 'd' afstand is, 'v₀' is initiële horizontale snelheid, en 't' is tijd)

* Los op voor 'v₀':

* v₀ =d / t

* v₀ =32 m / 9,58 s

* V₀ ≈ 3,34 m/s

Daarom was de initiële snelheid van de rots ongeveer 3,34 m/s.