1. Forstå problemet
* indledende hastighed: Stenen kastes opad med en hastighed på 15 m/s (positivt, da den er opad).
* Endelig position: Stenen fanges 2,5 m over udgangspunktet.
* Acceleration: Tyngdekraften virker på stenen og forårsager en nedadgående acceleration på -9,8 m/s² (negativt, da den er nedad).
* Vi er nødt til at finde:
* endelig hastighed: Hvor hurtigt går stenen, når den bliver fanget?
* Tid: Hvor lang tid tager det at nå dette punkt?
2. Anvend de relevante ligninger
Vi bruger følgende bevægelsesligninger:
* Ligning 1: *v*² =*u*² + 2*a*s
* * v * =endelig hastighed (hvad vi vil finde)
* * u * =indledende hastighed (15 m/s)
* * a * =acceleration på grund af tyngdekraften (-9,8 m/s²)
* * S * =forskydning (2,5 m)
* Ligning 2: *v*=*u* +*a*t
* * V * =endelig hastighed (hvad vi har fundet i ligning 1)
* * u * =indledende hastighed (15 m/s)
* * a * =acceleration på grund af tyngdekraften (-9,8 m/s²)
* * t * =tid (hvad vi vil finde)
3. Beregn den endelige hastighed
* Sæt værdierne i ligning 1:
* * v * ² =(15 m/s) ² + 2 * (-9,8 m/s²) * (2,5 m)
* *V *² =225 - 49 =176
* * V * =√176 ≈ 13,3 m/s
4. Beregn tiden
* Sæt værdierne (inklusive den endelige hastighed, vi lige har beregnet) i ligning 2:
* 13,3 m/s =15 m/s + (-9,8 m/s²) * * t *
* -1,7 m/s =(-9,8 m/s²) * * t *
* * t * =-1,7 m/s/(-9,8 m/s²) ≈ 0,17 s
Svar:
* Stenen går cirka 13,3 m/s Når det er fanget.
* Det tager cirka 0,17 sekunder at nå dette punkt.