Wetenschap
aannames:
* Luchtweerstand verwaarlozen: Voor de eenvoud gaan we ervan uit dat er geen luchtweerstand is die de beweging van de bal beïnvloedt.
* Constante zwaartekrachtversnelling: We gaan ervan uit dat de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (G) constant is op ongeveer 9,8 m/s².
scenario:
Laten we eens kijken naar een bal die verticaal omhoog wordt gegooid met een beginsnelheid (v₀).
Analyse:
1. opwaartse beweging:
* Terwijl de bal omhoog reist, werkt de zwaartekracht tegen zijn beweging, waardoor deze vertraagt.
* De snelheid neemt met de tijd lineair af.
* De vergelijking voor snelheid (v) op elk moment (t) tijdens de opwaartse beweging is:
* v =v₀ - gt
2. Maximale hoogte:
* Op de maximale hoogte komt de bal even te rusten.
* De snelheid wordt nul (v =0).
3. neerwaartse beweging:
* Terwijl de bal weer naar beneden valt, werkt de zwaartekracht nu in dezelfde richting als zijn beweging, waardoor deze versnelt.
* De snelheid neemt met de tijd lineair toe.
* De vergelijking voor snelheid (v) op elk moment (t) tijdens de neerwaartse beweging is:
* v =gt
grafiek:
De grafiek van snelheid versus tijd zou er zo uitzien:
* Vorm: Een V-vorm.
* helling: De helling van de lijnen vertegenwoordigt de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (G).
* Intercept: De Y-Intercept vertegenwoordigt de beginsnelheid (V₀).
Sleutelpunten:
* De snelheid is positief tijdens de opwaartse beweging en negatief tijdens de neerwaartse beweging (uitgaande van opwaartse richting als positief).
* De grootte van de snelheid is hetzelfde op dezelfde hoogte boven en onder de maximale hoogte.
Voorbeeld:
Als een bal naar boven wordt gegooid met een beginsnelheid van 20 m/s, zou de snelheid na 1 seconde zijn snelheid zijn:
* v =v₀ - gt =20 m/s - 9,8 m/s² * 1 s =10,2 m/s (omhoog)
Na 2 seconden zou de snelheid zijn:
* v =v₀ - gt =20 m/s - 9,8 m/s² * 2 s =0,4 m/s (omhoog)
En na 3 seconden zou de snelheid zijn:
* v =v₀ - gt =20 m/s - 9,8 m/s² * 3 s =-9,4 m/s (naar beneden)
Conclusie:
De snelheid van een verticaal gegooide bal varieert lineair met de tijd en verandert van richting op de maximale hoogte. De snelheid van verandering in snelheid wordt bepaald door de versnelling als gevolg van de zwaartekracht.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com