Hvad er forholdet mellem den tid, der er taget at gå op og komme ned af kroppen kastet lodret i vakuumtilstand?

Forståelse af fysik

* Konstant acceleration: I et vakuum er den eneste kraft, der virker på kroppen, tyngdekraften. Dette betyder, at accelerationen på grund af tyngdekraften (G) er konstant under hele bevægelsen.

* symmetri: De opadgående og nedadgående stier i kroppen er symmetriske. Dette betyder, at den hastighed, hvorpå kroppen lanceres opad, er den samme som den hastighed, den har, når den vender tilbage til lanceringspunktet.

afledning

1. opadgående bevægelse:

* Indledende hastighed =u

* Endelig hastighed på det højeste punkt =0 (kroppen stopper øjeblikkeligt)

* Acceleration =-g (negativ fordi det er imod den opadgående bevægelse)

Brug af bevægelsesligningen:v =u + ved

Vi får:0 =U - GT1 (hvor T1 er den tid, det tager at gå op)

Derfor, T1 =u/g

2. nedadgående bevægelse:

* Indledende hastighed =0 (starter fra hvile på det højeste punkt)

* Endelig hastighed =u (det samme som den oprindelige hastighed opad)

* Acceleration =G (positivt, fordi det virker i retning af bevægelsesretning)

Igen ved hjælp af V =U + at, får vi:U =0 + GT2 (hvor T2 er den tid, det tager at komme ned)

Derfor, T2 =u/g

Konklusion

Som du kan se, er både T1 og T2 lig med u/g. Derfor er den tid, det tager at gå op og komme ned, den samme.

Nøglepunkt: Denne analyse gælder kun i et vakuum. I den virkelige verden vil luftmodstand få den tid, det tager at komme til at være lidt længere end den tid, det tager at gå op.