Hvilken hastighed skal du kaste en bold lige op, så det tager 4 s at returnere dig?

Forståelse af fysik

* symmetri: Når du kaster en bold lige op, tager dens opadgående rejse den samme mængde tid som dens nedadgående rejse. Da den samlede tid er 4 sekunder, tager kuglen 2 sekunder at gå op og 2 sekunder at komme ned.

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

Beregninger

1. nedadgående bevægelse: Vi fokuserer først på den nedadgående bevægelse.

* Indledende hastighed (V₀) =0 m/s (bolden er øjeblikkeligt i hvile øverst på sin bane)

* Tid (t) =2 s

* Acceleration (a) =9,8 m/s²

2. Brug af ligningen: Vi kan bruge den følgende kinematiske ligning til at finde den endelige hastighed (V) på bolden lige før den rammer din hånd:

V =V₀ + AT

v =0 + (9,8 m/s²) (2 s)

v =19,6 m/s

3. opadgående bevægelse: Da den opadgående bevægelse er symmetrisk, skal den oprindelige opadgående hastighed være den samme størrelse som den endelige nedadgående hastighed, men i den modsatte retning. Derfor er den oprindelige opadgående hastighed 19,6 m/s .

Svar: Du skal kaste bolden lige op med en hastighed på 19,6 m/s for at den tager 4 sekunder at vende tilbage til dig.