Hvordan finder du den maksimale højde i et fysikspørgsmål?

forståelse af koncepterne

* Projektilbevægelse: Bevægelsen af ​​et objekt, der blev lanceret i luften under påvirkning af tyngdekraften, kaldes projektilbevægelse.

* lodret hastighed: Den opadgående (eller nedad) hastighed på et objekt. I den maksimale højde er den lodrette hastighed nul.

* Acceleration på grund af tyngdekraften: Accelerationen på grund af tyngdekraft (G) fungerer nedad, hvilket får genstanden til at bremse, når den bevæger sig opad og fremskynder, når den falder ned igen. Værdien af ​​G er ca. 9,8 m/s².

nøgle ligninger

* Konstant accelerationsligninger: Vi bruger følgende bevægelsesligninger til konstant acceleration:

* V =U + AT (hvor 'V' er endelig hastighed, 'u' er indledende hastighed, 'a' er acceleration, og 't' er tid)

* S =UT + (1/2) ved² (hvor 's' er forskydning)

* lodret bevægelse:

* v_y =u_y - gt (lodret hastighed)

* y =u_y* t - (1/2) GT² (lodret forskydning)

trin for at finde maksimal højde

1. Identificer de givne oplysninger:

* Indledende lodret hastighed (U_Y)

* Acceleration på grund af tyngdekraften (g)

* (I nogle tilfælde får du måske lanceringsvinklen, men dette konverteres let til den første lodrette hastighed, hvis nødvendigt)

2. Bestem den endelige lodrette hastighed:

* I den maksimale højde stopper objektet øjeblikkeligt, før den falder tilbage. Derfor er den endelige lodrette hastighed (V_Y) i den maksimale højde 0.

3. Brug den relevante kinematiske ligning: Vi ønsker at finde forskydningen (maksimal højde, 'y'), og vi kender den oprindelige hastighed, endelig hastighed og acceleration. Den mest passende ligning er:

* v_y² =u_y² + 2Gy

4. Løs for maksimal højde (Y):

* Omarranger ligningen for at løse for 'Y':

* y =(v_y² - u_y²) / (2g)

* Udskift de kendte værdier for V_Y, U_Y og G.

eksempel

En kugle kastes lodret opad med en indledende hastighed på 15 m/s. Find den maksimale højde, den når.

* givet:

* u_y =15 m/s

* v_y =0 m/s (i maksimal højde)

* g =9,8 m/s²

* Beregning:

* y =(0² - 15²) / (2 * -9,8)

* y =11,48 m

Derfor er den maksimale højde nået med bolden 11,48 meter.

Nøglepunkter

* Husk at bruge de korrekte tegn til hastighed og acceleration. Opadgående bevægelse betragtes normalt som positiv, og nedadgående bevægelse er negativ.

* Ligningerne antager ingen luftmodstand. I virkeligheden vil luftmodstand påvirke den maksimale højde.