Rozwiązane problemy w ruchu liniowym – swobodnie spadające obiekty
1. Obiekt spadł ze szczytu klifu. Widać, że uderza w ziemię po 3 sekundach. Określ jego prędkość tuż przed uderzeniem w ziemię. Przyspieszenie grawitacyjne wynosi 10 m/s2. Zignoruj opór powietrza.
Znany:
Prędkość początkowa (vo) = 0 (obiekt upuszczony)
Przedział czasu (t) = 3 sekundy
Przyspieszenie grawitacyjne (g) = 10 m/s2
Poszukiwany : Prędkość końcowa (vt)
rozwiązanie:
Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Ziemi, jego wartość wynosi 9.8 m/s2Aby ułatwić obliczenia, używamy 10 m/s2.
10 m / s2 lub 10 m/s / 1 sekundę, co oznacza, że prędkość zwiększa się liniowo w czasie o 10 m/s w ciągu każdej sekundy.
Po 1 sekundzie prędkość obiektu = 10 m/s
Po 2 sekundach prędkość obiektu = 20 m/s
Po 3 sekundach prędkość obiektu wynosi = 30 m/s.
Możemy również użyć równań kinematycznych do ruch ze stałym przyspieszeniem, jak pokazano niżej.
vt = vo + w
s = vo t + ½ w2
vt2 = vo2 + 2 osie
Swobodny spadek nie ma prędkości początkowej (vo = 0), więc powyższe równanie można zmienić w sposób pokazany poniżej:
Równanie Ruch swobodnego spadania :
vt = gt ………… 1
h = ½ gt2 ……… 2
vt2 = 2 gh ………….. 3
vt = gt
vt = (10)(3)
vt = 30 m/s
Prędkość końcowa wynosi 30 m/s
2. Ciało spada swobodnie z wysokości 25 m. Oblicz (a) prędkość, z jaką uderza w ziemię. (b) czas, jaki zajmuje mu dotarcie do ziemi.
Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Ziemi wynosi 10 m/s2.
Znany:
Wysokość (h) = 5 metra
Przyspieszenie grawitacyjne (g) = 10 m/s2
Poszukiwany :
(a) Prędkość końcowa (vt)
(b) Przedział czasu (t)
rozwiązanie:
Równanie swobodnego spadku:
vt = gt
h = ½ gt2
vt2 = 2 gh
(a) Prędkość końcowa (vt)
vt2 = 2 gh = 2(10)(5) = 100
vt = 10 m/s
(b) Przedział czasu (t)
h = ½ gt2
5 = ½ (10) t2
5 = 5 tony2
t2 = 5/5 = 1
t = 1 sekunda
3. Piłka spadła z wysokości. Znajdź (a) Przyspieszenie (b) Odległość po 3 sekundach (c) Czas w powietrzu, jeśli prędkość końcowa wynosi 20 m/s. Przyspieszenie grawitacyjne = 10 m/s2
Znany :
Przyspieszenie grawitacyjne (g) = 10 m/s2
Poszukiwany :
(a) Przyspieszenie (a)
(B) Dystans lub wysokość (h), jeśli czas upłynięty (t) = 3 sekundy
(c) Przedział czasu (t), jeśli vt = 20 m/s
rozwiązanie:
Równanie swobodnego spadku:
vt = gt
h = ½ gt2
vt2 = 2 gh
(a) Przyspieszenie (a)
Przyspieszenie = przyspieszenie grawitacyjne = 10 m/s2Oznacza to wzrost prędkości o 10 m/s na sekundę.
(b) Odległość lub wysokość (h) po t = 3 sekundach
h = ½ gt2 = ½ (10)(3)2 = (5)(9) = 45 metrów
(c) Czas, który upłynął (t), jeśli vt = 20 m/s
vt = gt
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 sekund
[wpdm_package id='511′]
[wpdm_package id='517′]
- Odległość i przemieszczenie
- Średnia prędkość i średnia prędkość
- Stała prędkość
- Stałe przyspieszenie
- Ruch swobodnego spadania
- Ruch w dół w swobodnym spadku
- Ruch w górę i w dół w swobodnym spadku





Samochód A porusza się ze stałą prędkością 10 metrów na sekundę, co oznacza, że samochód A pokonuje dystans 10 metrów co sekundę. Po 2 sekundach samochód A pokonuje dystans 20 metrów.
Odległość = 4 metrów + 3 metrów = 7 metrów
Rozwiązanie
F







Rozwiązanie
Rozwiązanie
Rozwiązanie
Rozwiązanie