Beispiel für eine vertikale Abwärtsbewegung

3 Beispiele für Fragen zur vertikalen Abwärtsbewegung

1. Ein Ball wird von einem mehrstöckigen Gebäude mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 10 m/s senkrecht nach unten geworfen und erreicht nach 2 Sekunden den Boden. Wie groß ist die Geschwindigkeit des Balls beim Aufprall auf den Boden? g = 10 m/s²
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
v_o = 10 m/s
t = 2 Sekunde
g = 10 m/s²
Gefragt:
Endgeschwindigkeit (v_t)?
Antwort:
Ohne Formel
Der Ball startet mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s und erfährt während der Bewegung eine Gravitationsbeschleunigung von 10 m/s².²Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit des Balls jede Sekunde um 10 m/s zunimmt. Nach 3 Sekunden beträgt die Geschwindigkeit des Balls 30 m/s.
Endgeschwindigkeit des Balls = Anfangsgeschwindigkeit + Geschwindigkeitszunahme = 10 m/s + 30 m/s = 40 m/s.
Verwendung der Formel
GLBB-Formel :
v_t = v_o + bei
h = v_o t + ½ bei²
v_t² = v_o² + 2 ah
Bei einer vertikalen Abwärtsbewegung hat das Objekt eine Anfangsgeschwindigkeit (v)._oDie obige GLBB-Formel wird an das Konzept der vertikalen Abwärtsbewegung angepasst und in die folgende Formel für die vertikale Abwärtsbewegung umgewandelt.
Formel für die vertikale Abwärtsbewegung :

Es ist bekannt, dass v_o, g und t, fragten v_tVerwenden Sie daher die erste Formel.

2. Ein Stein wird mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 5 m/s in einen Brunnen geworfen und trifft nach 2 Sekunden auf die Wasseroberfläche. Wie tief ist der Brunnen?
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
v_o = 5 m/s
t = 2 Sekunde
g = 10 m/s²
Gefragt:
Bohrlochtiefe (h) ?
Antwort:
Es ist bekannt, dass v_o, t und g, nach h gefragt, daher die zweite Formel verwenden.

3. Ein Paket wird von einem 80 Meter hohen Gebäude mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s senkrecht nach unten geworfen. Bestimmen Sie (a) die Zeit, die das Paket benötigt, um den Boden zu erreichen, und (b) die Geschwindigkeit des Pakets beim Aufprall auf den Boden.
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
h = 80 Meter
v_o = 10 m/s
g = 10 m/s²
Gefragt:
(a) Zeitintervall (t) ?
b) Endgeschwindigkeit (v_t)?
Antwort:
(a) Zeitintervall (t) ?
Gegeben h, v_o und g, gegeben t, daher verwenden Sie die dritte Formel, um die Endgeschwindigkeit (v) zu bestimmen._tVerwenden Sie dann die erste Formel, um das Zeitintervall (t) zu bestimmen.

Hinweis:
Da h und v bekannt sind_o und g, gefragt nach t, ​​daher können wir die zweite Formel direkt verwenden, um das Zeitintervall (t) zu bestimmen. Die endgültige Lösung zur Bestimmung von t verwendet die ABC-Formel

b) Endgeschwindigkeit (v_t)?
v_t = 41 m/s

[Englisch : Abwärtsbewegung im freien Fall – Probleme und Lösungen]