En fysikstudent kaster en softball lige op i luften, som bolden var i i alt 6,16 s, før den fangede i sin oprindelige position?

Forståelse af fysik

* symmetri: De opadgående og nedadgående stier på kuglen er symmetriske. Dette betyder, at den tid, det tager at gå op, er lig med den tid, det tager at komme ned.

* Acceleration på grund af tyngdekraften: Bolden oplever en konstant acceleration på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²), der virker nedad.

Beregninger

1. Tid til en måde: Da den samlede tid i luften er 6,16 sekunder, er tiden for bolden at rejse op (eller ned) halvdelen af ​​det:

6,16 S / 2 =3,08 s

2. indledende hastighed: Vi kan bruge den følgende kinematiske ligning til at finde den oprindelige hastighed (V₀) på kuglen:

* V =V₀ + AT

Hvor:

* V =endelig hastighed (0 m/s på det højeste punkt)

* v₀ =indledende hastighed (hvad vi vil finde)

* A =acceleration på grund af tyngdekraften (-9,8 m/s²)

* t =tid til at nå det højeste punkt (3,08 s)

* 0 =V₀ + (-9,8 m/s²) * 3,08 s

* V₀ =30,18 m/s

3. Maksimal højde: Vi kan bruge en anden kinematisk ligning til at finde den maksimale højde (h), som bolden når:

* H =V₀t + (1/2) ved²

* h =(30,18 m/s) * (3,08 s) + (1/2) * (-9,8 m/s²) * (3,08 s) ²

* H =46,5 m (ca.)

Derfor:

* Softballens oprindelige hastighed var ca. 30,18 m/s.

* Den maksimale højde, som softballen nåede, var ca. 46,5 meter.