Πώς να υπολογίσετε το ύψος άλματος από την επιτάχυνση

Περιεχόμενο

• Ωρα πτήσης
• Υπολογίστε το χρόνο για να φτάσετε στο υψηλότερο σημείο
• Υπολογισμός αρχικής ταχύτητας από το συνολικό χρόνο πτήσης
• Κατακόρυφη εξίσωση φυσικής άλματος
• Συμβουλές

Τα προβλήματα που σχετίζονται με την κίνηση είναι συνήθως τα πρώτα που οι μαθητές της φυσικής θα συναντήσουν. Οι έννοιες όπως ο χρόνος, η ταχύτητα και η επιτάχυνση αλληλοσυνδέονται με τύπους που οι μαθητές μπορούν να αναδιοργανώσουν με τη βοήθεια της άλγεβρας για να εφαρμόσουν σε διαφορετικές περιστάσεις.

Οι μαθητές μπορούν να υπολογίσουν το ύψος ενός άλματος, για παράδειγμα, από περισσότερα από ένα σημεία εκκίνησης. Το ύψος του άλματος μπορεί να υπολογιστεί εάν είναι γνωστή η επιτάχυνση και είτε η αρχική ταχύτητα είτε ο συνολικός χρόνος στον αέρα.

Γράψτε μια έκφραση για το χρόνο από την άποψη της μεταβολής της ταχύτητας, χρησιμοποιώντας τον τύπο

v_φά = -gt; + v_Εγώ

που v_φά είναι η τελική ταχύτητα, σολ είναι η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα, t είναι ώρα, και v_Εγώ είναι η αρχική ταχύτητα.

Ωρα πτήσης

Λύστε την εξίσωση για t

t = (v_φά − v_Εγώ)/-σολ

Επομένως, το χρονικό διάστημα είναι ίσο με τη μεταβολή της ταχύτητας που διαιρείται με την επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα.

Υπολογίστε το χρόνο για να φτάσετε στο υψηλότερο σημείο

Υπολογίστε το χρονικό διάστημα για να φτάσετε στο υψηλότερο σημείο του άλματος. Στο υψηλότερο σημείο, η ταχύτητα (v_φά) είναι μηδέν, έτσι δεδομένης της αρχικής ταχύτητας, ο χρόνος είναι

t = (v_φά − v_Εγώ)/-σολ

Χρησιμοποιήστε 9,8 m / s² για την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας. Για παράδειγμα, εάν η αρχική ταχύτητα είναι 1,37 m / s, ο χρόνος για να φτάσει το μέγιστο ύψος είναι:

t = (0 - 1,37) / (- 9,8) = 0,14 s

Υπολογισμός αρχικής ταχύτητας από το συνολικό χρόνο πτήσης

Η αρχική ταχύτητα v_Εγώ μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας το χρόνο για να φτάσετε στο ύψος του άλματος

v_Εγώ = (gt)

Για παράδειγμα, αν ο συνολικός χρόνος είναι 0,14 δευτερόλεπτα:

v_Εγώ = (9.8 × 0.14) v_Εγώ = 1,37 m / s

Κατακόρυφη εξίσωση φυσικής άλματος

Υπολογίστε το ύψος του άλματος χρησιμοποιώντας τον τύπο

μικρό_φά = μικρό_Εγώ + v_Εγώt _- ½ (g_t²)

που μικρό_φά είναι η τελική θέση και μικρό_Εγώ είναι η αρχική θέση. Δεδομένου ότι το ύψος του άλματος είναι η διαφορά μεταξύ της τελικής και της αρχικής θέσης

h = (μικρό_φά − μικρό_Εγώ)

απλοποιήστε τον τύπο σε

h = v_Εγώ_t - ½ (g_t²)

και υπολογίστε:

h = (1,37 χ 0,14) - ½ (9,8 χ 0,14 ²) = 0,19 - 0,10 = 0,09 μέτρα

Συμβουλές