አቀባዊ እንቅስቃሴ - ችግሮች እና መፍትሄዎች

አቀባዊ እንቅስቃሴ - ችግሮች እና መፍትሄዎች

1. ኳስ ሀ በ10 ሜትር/ሰከንድ ፍጥነት በአቀባዊ ወደ ላይ ይወረውራል ። ከአንድ ሰከንድ በኋላ፣ ከተመሳሳይ ቦታ፣ ኳስ ለ በተመሳሳይ መንገድ ላይ በአቀባዊ ወደ ላይ ይወረወራል፣ ፍጥነት 25 ሜትር/ሰ ነው። ኳስ ለ ኳስ ሀን ሲያጋጥመው የቁመቱ ቁመት ስንት ነው።

መፍትሔው

የአቀባዊ እንቅስቃሴን ችግር ለመፍታት ፣ ወደ ላይ የሚወስደው የቬክተር መጠን አዎንታዊ ምልክት ሲሆን፣ ወደ ታች የሚወስደው የቬክተር መጠን ደግሞ አሉታዊ ምልክት ይሰጣል።

የሚታወቅ፦

የኳሱ የመጀመሪያ ፍጥነት (v o ) A = 10 ሜ/ሰ

የኳሱ የጊዜ ክፍተት (t) A = x

የኳስ B የመጀመሪያ ፍጥነት (v o ) = 25 ሜ/ሰ

የኳስ B = x - 1 የጊዜ ክፍተት (t)

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = -10 ሜ/ሰ 2 ( የስበት አቅጣጫ ወደ ታች ስለሆነ የመቀነስ ምልክት ተሰጥቶታል)

የሚፈለግ ፡ ኳስ ቢ ከኳስ ሀ ጋር ሲገናኝ የሚኖረው ቁመት (ሸ)

ሸ ሀ = ሸ ለ

v o t + ½ gt 2 = v o t + ½ gt 2

10x + ½ (-10) x 2 = 25 (x-1) + ½ (-10) (x-1) 2

10x – 5x 2 = 25 (x-1) – 5 (x-1) 2

10x – 5x 2 = 25x – 25 – 5 (x 2 -2x + 1)

10x – 5x 2 = 25x – 25 – 5x 2 + 10x – 5

10x – 5x 2 – 25x + 25 + 5x 2 – 10x + 5 = 0

– 5x 2 + 5x 2 + 10x – 25x – 10x + 25 + 5 = 0

10x – 25x – 10x + 25 + 5 = 0

– 25x + 25 + 5 = 0

- 25x + 30 = 0

– 25x = – 30

x = -30/-25

x = 1.2 ሰከንዶች

የጊዜ ክፍተት ኳስ ኤ ከኳስ B ጋር ከመገናኘቱ በፊት በአየር ላይ = 1.2 ሰከንዶች

ኳስ B ከኳስ A ጋር ከመገናኘቱ በፊት በአየር ላይ ያለው የጊዜ ክፍተት = 1.2 ሰከንዶች - 1 ሰከንዶች = 0.2 ሰከንዶች።

ኳስ ሀ ከኳስ ቢ ጋር ሲገናኝ የሚኖረው ቁመት፡

h = v o t + ½ gt 2 = (10)(1.2) + 1/2 (-10)(1.2) 2 = 12 – 5(1.44) = 12 – 7.2 = 4.8 ሜትር ሰከንድ

ኳስ ቢ ከኳስ ሀ ጋር ሲገናኝ የሚኖረው ቁመት፡

h = v o t + ½ gt 2 = (25)(0.2) + 1/2 (-10)(0.2) 2 = 5 – 5(0.04) = 5 – 0.2 = 4.8 ሜትር ሰከንድ

1. ጥያቄ፡- ቀጥ ያለ እንቅስቃሴ ማለት ምን ማለት ነው?

መልስ ፡ ቀጥ ያለ እንቅስቃሴ የሚያመለክተው የአንድ ነገር ወደ ላይ ወይም ወደ ታች እንቅስቃሴን ሲሆን ይህም በተለምዶ በስበት ኃይል ተጽዕኖ ስር ነው።

2. ጥያቄ፡- በስበት ኃይል (g) ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት በአቀባዊ እንቅስቃሴ ውስጥ እንዴት ጠቃሚ ነው?

መልስ ፡ በምድር ገጽ አቅራቢያ ያሉ ሁሉም ነገሮች የማያቋርጥ ፍጥነት ያጋጥማቸዋል፣ ፣ ይህም በግምት 9.81 ሜ/ሰ² ወደ ታች ነው።

3. ጥያቄ ፡ አንድ ነገር በአቀባዊ እንቅስቃሴ የመጀመሪያ ፍጥነት ሊኖረው ይችላል?

መልስ ፡ አዎ፣ ቁሶች ቀጥ ያለ እንቅስቃሴያቸው ሲጀምር የመጀመሪያ ወደ ላይ ወይም ወደ ታች ፍጥነት ሊኖራቸው ይችላል።

4. ጥያቄ፡- በነፃነት የሚወድቅ ነገር ፍጥነት ምን ይሆናል?

መልስ፡- በምድር ስበት ምክንያት በነፃነት የሚወድቅ ነገር ፍጥነት በእያንዳንዱ ሰከንድ በግምት 9.81 ሜ/ሰ ይጨምራል።

5. ጥያቄ፡- የመውጣት ጊዜ ከአቀባዊ የተወረወረ ነገር ከሚወርድበት ጊዜ ጋር እንዴት ይዛመዳል?

መልስ፡- አንድ ነገር ወደ ላይ ተወርውሮ ወደ ኋላ እንዲወድቅ ከተፈቀደለት፣ የመውጣት ጊዜ ከመውረድ ጊዜ ጋር እኩል ነው።

6. ጥያቄ ፡ የአንድ ነገር በከፍተኛው ቁመት ላይ የሚኖረው ፍጥነት ስንት ነው?

መልስ፡- ከፍተኛ ቁመት ላይ የአንድ ነገር አቀባዊ ፍጥነት ከመውረዱ በፊት ዜሮ ይሆናል።

8. ጥያቄ ፡ የአየር መቋቋም ቀጥ ያለ እንቅስቃሴን እንዴት ይነካዋል?

መልስ ፡ የአየር መቋቋም እንቅስቃሴን ይቃወማል፣ ለወደቁ ነገሮች የፍጥነት መጨመርን እና የመጨረሻ ፍጥነትን ይቀንሳል።

9. ጥያቄ ፡ የተርሚናል ፍጥነት ምንድን ነው?

መልስ ፡ የተርሚናል ፍጥነት የአየር መቋቋም ከስበት ኃይል ጋር እኩል ሲሆን የሚወድቅ ነገር የሚደርሰው ከፍተኛ ፍጥነት ነው።

10. ጥያቄ ፡ አንድ ነገር ወደ ላይ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ አሉታዊ ፍጥነት መጨመር ሊኖረው ይችላል?

መልስ ፡ አዎ፣ አንድ ነገር ከስበት ኃይል ጋር ወደ ላይ ሲንቀሳቀስ፣ ከ -g ጋር እኩል የሆነ አሉታዊ ፍጥነት አለው።

12. ጥያቄ፡- ወደ ላይ ለሚወረወሩ ነገሮች ማጣደፍ አሉታዊ የሆነው ለምንድነው?

መልስ ፡ በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት ወደ ታች ስለሚንቀሳቀስ፣ በተቃራኒው አቅጣጫ ለሚንቀሳቀሱ ነገሮች አሉታዊ እንደሆነ ይቆጠራል።

14. ጥያቄ፡- ነፃ ውድቀት ምንድን ነው?

መልስ፡- ነፃ ውድቀት ማለት አንድ ነገር በስበት ኃይል ብቻ ተጽዕኖ ስር የሚንቀሳቀስ እንቅስቃሴ ሲሆን ምንም አይነት ሌላ ኃይል በእሱ ላይ የማይንቀሳቀስበት ነው።

15. ጥያቄ ፡ የአንድ ነገር እንቅስቃሴ ወደ ታች ሲወረወር እና ሲወድቅ እንዴት ይለያያል?

መልስ ፡ ሁለቱም በስበት ኃይል ምክንያት ፍጥነትን ያጋጥማቸዋል። ሆኖም፣ ወደ ታች የተወረወረ ነገር ተጨማሪ የመጀመሪያ ፍጥነት ስላለው፣ አንድ ነገር ከመውደቁ ይልቅ መሬት ላይ በፍጥነት እንዲደርስ ያደርገዋል።

16. ጥያቄ ፡ የአንድን ነገር የተርሚናል ፍጥነት የሚነኩ ምክንያቶች ምንድን ናቸው?

መልስ፡- ምክንያቶች የነገሩን ክብደት፣ ቅርፅ፣ የገጽታ ስፋት እና የሚወርደውን መካከለኛ ጥግግት እና viscosity ያካትታሉ።

17. ጥያቄ ፡ በአቀባዊ እንቅስቃሴ ውስጥ ያለ ነገር ኪኔቲክ እና እምቅ ኃይል አለው?

መልስ ፡ አዎ፣ የአንድ ነገር የኪነቲክ ኃይል ሲወድቅ ይጨምራል፣ እምቅ ኃይሉ ሲቀንስ፣ እና በተቃራኒው ወደ ላይ ሲወጣ።

18. ጥያቄ ፡ የአንድ ነገር ፍጥነት በአቀባዊ እንቅስቃሴ ወቅት ለምን ይቀየራል?

መልስ ፡ የስበት ኃይል የማያቋርጥ ፍጥነትን ያስከትላል፣ የነገሩን ፍጥነት ወደ ተርሚናል ፍጥነት እስኪደርስ ወይም አቅጣጫውን እስኪቀይር ድረስ ይለውጠዋል።

19. ጥያቄ ፡ ቀጥ ያለ እንቅስቃሴ በእኩል መጠን የተጣደፈ እንቅስቃሴ ተብሎ ሊገለጽ ይችላል?

መልስ ፡ አዎ፣ የአየር መቋቋም በማይኖርበት ጊዜ፣ በስበት ኃይል ስር ያለው ቀጥ ያለ እንቅስቃሴ በ ፍጥነት እኩል ፍጥነት ይጨምራል ።

20. ጥያቄ ፡ የኃይል ጥበቃ መርህ ለአቀባዊ እንቅስቃሴ እንዴት ይተገበራል?

መልስ፡- በአቀባዊ እንቅስቃሴ ወቅት የኪነቲክ እና እምቅ ኃይል ድምር ቋሚ ሆኖ ይቆያል፣ ይህም በአየር መቋቋም ላይ ምንም የኃይል ኪሳራ እንደሌለው ከግምት ውስጥ በማስገባት።

በክላሲካል ሜካኒክስ ውስጥ ቀጥ ያለ እንቅስቃሴን መረዳት አስፈላጊ ሲሆን ከስፖርት ሳይንስ እስከ ምህንድስና እና የደህንነት ደንቦች ድረስ ተግባራዊ አተገባበር አለው።