Moviment vertikali – problemi u soluzzjonijiet
1. Ballun A jintrema vertikalment 'il fuq b'veloċità ta ' 10 m/s. Sekonda wara, mill-istess pożizzjoni, Ballun B jintrema vertikalment 'il fuq fl-istess mogħdija, b'veloċità ta' 25 m/s. X'inhu l-għoli tal-ballun B meta jiltaqa' mal-ballun A.
Soluzzjoni:
Fis-soluzzjoni tal-problema tal -moviment vertikali , il-kwantità vettorjali li tmur 'il fuq tingħata sinjal pożittiv, u l- kwantità vettorjali li tmur 'l isfel tingħata sinjal negattiv.
Magħruf:
Veloċità inizjali (v o ) tal-ballun A = 10 m/s
Intervall ta' ħin (t) tal-ballun A = x
Veloċità inizjali (v o ) tal-ballun B = 25 m/s
Intervall ta' ħin (t) tal-ballun B = x – 1
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = -10 m/s² ( mogħti sinjal ta' tnaqqis għax id-direzzjoni tal -gravità hija 'l isfel)
Meħtieġ: L-għoli tal-ballun B meta jiltaqa' mal-ballun A (h)
hA = hB
v o t + ½ gt² = v o t + ½ gt²
10x + ½ (-10) x 2 = 25 (x-1) + ½ (-10) (x-1) 2
10x – 5x² = 25 (x-1) – 5 (x-1) ²
10x – 5x² = 25x – 25 – 5 (x² - 2x+1)
10x – 5x² = 25x – 25 – 5x² + 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 sekondi
Intervall ta' ħin tal-ballun A fl-arja qabel ma jiltaqa' mal-ballun B = 1.2 sekondi
Intervall ta' ħin il-ballun B fl-arja qabel ma jiltaqa' mal-ballun A = 1.2 sekondi – 1 sekonda = 0.2 sekondi.
L-għoli tal-ballun A meta jiltaqa' mal-ballun B:
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 metri s
L-għoli tal-ballun B meta jiltaqa' mal-ballun A:
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 metri s
1. Mistoqsija: Xi tfisser moviment vertikali?
Tweġiba: Il-moviment vertikali jirreferi għall-moviment ta' oġġett 'il fuq jew 'l isfel, tipikament taħt l-influwenza tal-forza gravitazzjonali.
2. Mistoqsija: Kif inhi sinifikanti l-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) fil-moviment vertikali?
Tweġiba: L-oġġetti kollha qrib il-wiċċ tad-Dinja jesperjenzaw aċċelerazzjoni kostanti, , li hija madwar 9.81 m/s² 'l isfel.
3. Mistoqsija: Jista' oġġett ikollu veloċità inizjali f'moviment vertikali?
Tweġiba: Iva, l-oġġetti jista' jkollhom veloċità inizjali 'l fuq jew 'l isfel meta jibda l-moviment vertikali tagħhom.
4. Mistoqsija: X'jiġri mill-veloċità ta' oġġett li jaqa' liberament?
Tweġiba: Il-veloċità ta' oġġett li jaqa' liberament tiżdied b'madwar 9.81 m/s kull sekonda minħabba l-gravità tad-Dinja.
5. Mistoqsija: X'inhi r-relazzjoni bejn il-ħin tat-tlugħ u l-ħin tan-niżla għal oġġett mitfugħ vertikalment?
Tweġiba: Għal oġġett mitfugħ 'il fuq u mbagħad jitħalla jaqa' lura, il-ħin tat-tlugħ huwa ugwali għall-ħin tan-niżla.
6. Mistoqsija: X'inhi l-veloċità ta' oġġett fl-għoli massimu tiegħu?
Tweġiba: Fl-għoli massimu, il-veloċità vertikali ta' oġġett issir żero qabel ma jibda jinżel.
8. Mistoqsija: Kif taffettwa r-reżistenza tal-arja l-moviment vertikali?
Tweġiba: Ir-reżistenza tal-arja topponi l-moviment, u b'hekk tnaqqas l-aċċelerazzjoni u l-veloċità terminali għall-oġġetti li jaqgħu.
9. Mistoqsija: X'inhi l-veloċità terminali?
Tweġiba: Il-veloċità terminali hija l-veloċità massima kostanti li tintlaħaq minn oġġett li jaqa' meta r-reżistenza tal-arja tkun ugwali għall-forza tal-gravità.
10. Mistoqsija: Jista' oġġett ikollu aċċelerazzjoni negattiva waqt moviment 'il fuq?
Tweġiba: Iva, meta oġġett jiċċaqlaq 'il fuq kontra l-gravità, ikollu aċċelerazzjoni negattiva ugwali għal -g.
12. Mistoqsija: Għaliex l-aċċelerazzjoni hija negattiva għall-oġġetti mitfugħa 'l fuq?
Tweġiba: Minħabba li l-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità taġixxi 'l isfel, hija kkunsidrata negattiva għal oġġetti li jiċċaqalqu fid-direzzjoni opposta.
14. Mistoqsija: X'inhi l-waqgħa ħielsa?
Tweġiba: Il-waqgħa ħielsa hija l-moviment ta' oġġett taħt l-influwenza unika tal-gravità, mingħajr ebda forzi oħra li jaġixxu fuqu.
15. Mistoqsija: Kif ivarja l-moviment ta' oġġett meta jintrema 'l isfel meta mqabbel ma' meta jitwaqqa'?
Tweġiba: It-tnejn jesperjenzaw aċċelerazzjoni minħabba l-gravità. Madankollu, oġġett mitfugħ 'l isfel għandu veloċità inizjali addizzjonali, li tagħmlu jilħaq l-art aktar malajr minn wieħed li sempliċement jitwaqqa'.
16. Mistoqsija: Liema fatturi jaffettwaw il-veloċità terminali ta' oġġett?
Tweġiba: Il-fatturi jinkludu l-massa, il-forma, l-erja tal-wiċċ tal-oġġett, u d-densità u l-viskożità tal-mezz li minnu jkun qed jaqa'.
17. Mistoqsija: Oġġett f'moviment vertikali għandu enerġija kinetika u potenzjali?
Tweġiba: Iva, l-enerġija kinetika ta' oġġett tiżdied hekk kif jaqa', filwaqt li l-enerġija potenzjali tiegħu tonqos, u viċi versa waqt it-tlugħ.
18. Mistoqsija: Għaliex tinbidel il-veloċità ta' oġġett waqt moviment vertikali?
Tweġiba: Il-forza gravitazzjonali tikkawża aċċelerazzjoni kostanti, u tbiddel il-veloċità tal-oġġett sakemm jilħaq il-veloċità terminali jew jibdel id-direzzjoni.
19. Mistoqsija: Jista' l-moviment vertikali jiġi deskritt bħala moviment aċċellerat b'mod uniformi?
Tweġiba: Iva, fin-nuqqas ta' reżistenza tal-arja, il-moviment vertikali taħt il-gravità jiġi aċċellerat b'mod uniformi b'aċċelerazzjoni ta' .
20. Mistoqsija: Kif jiġi applikat il-prinċipju tal-konservazzjoni tal-enerġija għall-moviment vertikali?
Tweġiba: Is-somma tal-enerġija kinetika u potenzjali tibqa' kostanti waqt moviment vertikali, jekk wieħed jassumi li ma hemm l-ebda telf ta' enerġija minħabba r-reżistenza tal-arja.
Il-fehim tal-moviment vertikali huwa essenzjali fil-mekkanika klassika u għandu applikazzjonijiet prattiċi li jvarjaw mix-xjenza tal-isport sal-inġinerija u r-regolamenti tas-sigurtà.
