Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvis en kugle kastes i luften, hvilken hastighed der rammer jorden?

Du kan ikke bestemme den hastighed, hvorpå bolden rammer jorden uden mere information. Her er hvorfor og hvilke oplysninger du har brug for:

faktorer, der påvirker påvirkningshastigheden

* indledende hastighed: Hvor hurtigt og i hvilken vinkel kastes bolden.

* højde: Højden, hvorfra bolden kastes.

* Luftbestandighed: Luftmodstand bremser bolden ned (vi ignorerer ofte dette i grundlæggende fysikproblemer).

Her er, hvordan man nærmer sig problemet:

1. forsømmer luftmodstand: Hvis vi ignorerer luftmodstand, kan vi bruge følgende fysikkoncepter:

* Energibesparelse: Boldens samlede energi (potentiel energi + kinetisk energi) forbliver konstant.

* Potentiel energi: Pe =mgh (masse * tyngdekraft * højde)

* kinetisk energi: Ke =1/2 * mv² (Mass * Velocity Squared)

2. Beregning af påvirkningshastighed:

* Find boldens potentielle energi i starthøjden.

* Denne potentielle energi konverteres til kinetisk energi lige før påvirkning.

* Indstil den kinetiske energi svarende til den oprindelige potentielle energi og løse for den endelige hastighed.

Eksempel:

Lad os sige, at en bold kastes opad med en indledende hastighed på 10 m/s fra en højde på 2 meter.

1. oprindelig potentiel energi: Pe =m * 9,8 m/s² * 2 m

2. indledende kinetisk energi: Ke =1/2 * M * (10 m/s) ²

3. Samlet energi: Pe + ke

4. endelig hastighed:

* Indstil den sidste kinetiske energi lig med den samlede indledende energi.

* Løs for den endelige hastighed (dette vil være hastigheden ved påvirkning).

Vigtig note: Ovenstående beregning antager ingen luftmodstand. I virkeligheden vil luftmodstand bremse bolden ned, hvilket gør slaghastigheden mindre end beregnet.

Lad mig vide, om du har specifikke værdier for den indledende hastighed, højde, og hvis du vil overveje luftmodstand, og jeg kan give dig et mere præcist svar.

Varme artikler