Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een baksteen wordt verticaal omhoog gegooid met een initiële snelheid van 2,60 meter per seconde vanaf het dak een gebouw als 100,0 m lang hoeveel tijd gaat voorbij voordat landt op de grond?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

1. Begrijp de fysica

* Vrije herfst: De baksteen is in vrije val, wat betekent dat de enige kracht die erop werkt, de zwaartekracht is.

* Versnelling als gevolg van de zwaartekracht: De versnelling als gevolg van de zwaartekracht is constant en naar beneden, aangeduid met 'G' (ongeveer -9,8 m/s²).

* Verticale beweging: We hebben te maken met verticale beweging, dus we zullen de juiste kinematische vergelijkingen gebruiken.

2. Stel het probleem in

* Initiële snelheid (v₀): 2,60 m/s (omhoog, zo positief)

* Initiële positie (y₀): 100,0 m (hoogte van het gebouw)

* Eindpositie (y): 0 m (grondniveau)

* versnelling (a): -9,8 m/s² (naar beneden, zo negatief)

* tijd (t): We moeten dit vinden.

3. Kies de juiste vergelijking

We kunnen de volgende kinematische vergelijking gebruiken:

y =y₀ + v₀t + (1/2) at²

4. Sluit de waarden aan en los op voor 't'

0 =100 + 2.6t + (1/2) (-9.8) t²

De vergelijking vereenvoudigen:

4.9t² - 2.6t - 100 =0

Dit is een kwadratische vergelijking. We kunnen oplossen voor 't' met behulp van de kwadratische formule:

t =[-b ± √ (b² - 4ac)] / 2a

Waar:

* a =4.9

* b =-2.6

* C =-100

Als we de waarden en het oplossen aansluiten, krijgen we twee oplossingen voor 'T':

* t ≈ 5.07 seconden

* t ≈ -4.04 seconden

5. Kies het juiste antwoord

We gooien de negatieve oplossing weg omdat de tijd niet negatief kan zijn. Daarom duurt de baksteen ongeveer 5,07 seconden om op de grond te landen.