Løste problemer i lineær bevægelse – Frit faldende objekter
1. En genstand falder fra toppen af en klippe. Den rammer jorden nedenunder efter 3 sekunder. Bestem dens hastighed lige før den rammer jorden. Tyngdeaccelerationen er 10 m/s² . Ignorer vandmodstanden.
Kendt:
Starthastighed (v o ) = 0 (objekt tabt)
Tidsinterval (t) = 3 sekunder
Tyngdeaccelerationen (g) = 10 m/ s²
Ønsket: Sluthastighed (v t )
opløsning:
Tyngdeaccelerationen på jordoverfladen har en størrelsesorden på 9.8 m/s² . For at gøre beregningerne nemmere bruger vi 10 m/ s².
10 m/s² eller 10 m/s / 1 sekund betyder, at hastigheden øges lineært i tid med 10 m/s i løbet af hvert sekund.
Efter 1 sekund er objektets hastighed = 10 m/s
Efter 2 sekunder er objektets hastighed = 20 m/s
Efter 3 sekunder er objektets hastighed = 30 m/s.
Vi kan også bruge kinematiske ligninger for bevægelse ved en konstant acceleration , som vist nedenfor.
v t = v o + ved
s = v o t + ½ ved 2
vt² = v² + 2 som
Frit fald har ingen starthastighed (v o = 0), så ovenstående ligning kan ændres som vist nedenfor:
Ligning for frit faldende bevægelse :
vt = gt ………… 1
h = ½ gt² …………… 2
v t 2 = 2 gh ………….. 3
vt = gt
vt = (10)(3)
vt = 30 m/ s
Sluthastigheden er 30 m/s
[irp]
2. Et legeme falder frit fra hvile, fra en højde på 25 m. Find (a) Den hastighed, hvormed det rammer jorden. (b) Den tid det tager at nå jorden.
Tyngdeaccelerationen på Jordens overflade er 10 m/ s².
Kendt:
Højde (h) = 5 meter
Tyngdeaccelerationen (g) = 10 m/ s²
Ønskes:
(a) Sluthastighed (v t )
(b) Tidsinterval (t)
opløsning:
Ligningen for frit fald:
vt = gt
h = ½ gt²
vt² = 2gh
(a) Sluthastighed (v t )
v t 2 = 2 gh = 2(10)(5) = 100
vt = 10 m/ s
(b) Tidsinterval (t)
h = ½ gt²
5 = ½ (10) t²
5 = 5 t²
t2 = 5/5 = 1
t = 1 sekund
[irp]
3. En bold tabt fra en højde. Find (a) Acceleration (b) Afstand efter 3 sekunder (c) Tid i luften, hvis sluthastigheden er 20 m/s. Tyngdeacceleration = 10 m/ s²
Kendt :
Tyngdeaccelerationen (g) = 10 m/ s²
Ønskes:
(a) Acceleration (a)
(b) Afstand eller højde (h) hvis den forløbne tid (t) = 3 sekunder
(c) Tidsinterval (t) hvis v t = 20 m/s
opløsning:
Ligningen for frit fald:
vt = gt
h = ½ gt²
vt² = 2gh
(a) Acceleration (a)
Acceleration = tyngdeacceleration = 10 m/s² . Det betyder en hastighedsforøgelse på 10 m/s pr. sekund.
(b) Afstand eller højde (h) efter t = 3 sekunder
h = ½ gt² = ½ (10)(3) ² = (5)(9) = 45 meter
(c) Forløbet tid (t) hvis v t = 20 m/s
vt = gt
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 sekunder
[irp]
[wpdm_package id='511′]
[wpdm_package id='517′]
- Afstand og forskydning
- Gennemsnitshastighed og gennemsnitshastighed
- Konstant hastighed
- Konstant acceleration
- Frit faldbevægelse
- Nedadgående bevægelse i frit fald
- Op- og nedadgående bevægelse i frit fald





Bil A bevæger sig med en konstant hastighed på 10 meter/sekund, hvilket betyder, at bil A bevæger sig op til 10 meter hvert sekund. Efter 2 sekunder bevæger bil A sig op til 20 meter.
Afstand = 4 meter + 3 meter = 7 meter
Løsning
F







Løsning
Løsning
Løsning
Løsning