En spiller sparker en fodboldkugle fra jordoverfladen og sender den flyvende i en vinkel på 30 graders hastighed 26 ms. Hvor langt rejste rejsen før ramt svar på nærmeste m?

1. Forstå fysikken

* Projektilbevægelse: Fodboldboldens bevægelse er et projektil, hvilket betyder, at det er påvirket af tyngdekraften. Vi er nødt til at overveje både vandrette og lodrette komponenter i dens bevægelse.

* Horisontal hastighed: Den vandrette hastighed forbliver konstant under hele flyvningen.

* lodret hastighed: Den lodrette hastighed påvirkes af tyngdekraften, der bremser ned, når bolden stiger og fremskynder, når den falder.

2. Nedbryde den oprindelige hastighed

* vandret komponent (VX): Vx =v * cos (theta) =26 m/s * cos (30 °) ≈ 22,5 m/s

* lodret komponent (VY): Vy =v * sin (theta) =26 m/s * sin (30 °) =13 m/s

3. Beregn tidspunktet for flyvning

* symmetri: Den tid, det tager for bolden at gå op, er lig med den tid, det tager at komme ned.

* lodret bevægelse: Vi kan bruge følgende kinematiske ligning:

Vyf =vy + at, hvor:

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

* Vy =indledende lodret hastighed (13 m/s)

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

* t =tid

* Løsning for T: 0 =13 - 9.8t

t ≈ 1,33 s (dette er tiden til at nå det højeste punkt, dobbelt så dobbelt for den samlede flyvning)

Samlet tid for flyvning ≈ 2,66 s

4. Beregn den vandrette afstand (rækkevidde)

* rækkevidde: Område =Horisontal hastighed * Flyvningstid

* rækkevidde: Område ≈ 22,5 m/s * 2,66 s ≈ 59,85 m

Svar: Fodboldkuglen rejser cirka 60 meter Før du rammer jorden.