确定抛体运动的时间间隔

已解决的抛体运动问题——确定时间间隔

1.一个被踢出的足球以与水平方向成 θ = 30 °角离开地面,初始速度为 10 m/s。计算足球达到最大高度所需的时间!重力加速度为 10 m/ s²。

已知:

角度 (θ) = 30 °

初始速度(v₀ )= 10 米/秒

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

求:达到最高高度所需的时间

解决方案:

解决抛体运动问题——确定时间间隔 1初始速度的垂直分量:

v oy = v o sin θ = (10 m/s)(sin 30 o ) = (10 m/s)(0.5) = 5 m/s

达到最大高度所需的时间由垂直运动方程确定。向上为正方向,向下为负方向。

已知:

初始速度(v₀ )= 5米/秒(向上为正)

重力加速度 (g) = – 10 m/s² (负值向下)

最大高度处的最终速度 (v t ) = 0

所需信息:时间间隔 (t)

解决方案:

v t = v o + g t

0 = 5 + (-10)t

0 = 5 – 10 t

5 = 10吨

t = 5/10 = 0.5 秒

参见  杨氏双缝实验——问题与解决方案

2. 一个物体以 30 m/s 的初速度,与水平方向成 30 °角向上抛出。计算飞行时间!重力加速度为 10 m/ s²。

已知:

角度 (θ) = 30 °

初始速度(v₀ )= 8 米/秒

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

求:尸体落地前的时间间隔

解决方案:

解决抛体运动问题——确定时间间隔 2初始速度的垂直分量:

v oy = v o sin θ = (8 m/s)(sin 30 o ) = (8 m/s)(0.5) = 4 m/s

我们首先利用垂直运动方程计算达到最大高度所需的时间间隔。

向上为正方向,向下为负方向。

已知:

初始速度(v₀ )= 4米/秒(向上为正)

重力加速度 (g) = – 10 m/s² (负值向下)

最大高度处的最终速度 (v t ) = 0

所需信息:时间间隔 (t)

解决方案:

v t = v o + g t

0 = 4 + (-10)t

0 = 4 – 10 t

4 = 10吨

t = 4/10 = 0,4 秒

达到最大高度的时间间隔为 0.4 秒。

在空中停留的时间为 2 × 0.4 秒 = 0.8 秒。

参见  正压力——问题与解决方案

3. 一个物体从10米高的建筑物上以与水平方向成30 °角向上抛出。它的初速度为40米/秒。物体需要多长时间才能落地?重力加速度为10米/秒²。

已知:

角度 (θ) = 30 °

初始高度(h <sub>o</sub> )= 10 米

初始速度(v₀ )= 40 米/秒

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

需求:空中停留时间 (t)

解决方案:

初始速度的垂直分量:

v oy = v o sin θ = (40 m/s)(sin 30 o ) = (40 m/s)(0.5) = 20 m/s

我们首先利用垂直运动方程计算达到最大高度所需的时间间隔。

向上为正方向,向下为负方向。

已知:

初始速度(v₀ )= 20米/秒(向上为正)

重力加速度 (g) = – 10 m/s² (负值向下)

峰值时的最终速度 (v t ) = 0

所需信息:时间间隔 (t)

解决方案:

v t = v o + g t

0 = 20 + (-10)t

0 = 20 – 10 t

20 = 10吨

t = 20/10 = 2 秒

空中停留时间 = 2 × 2 秒 = 4 秒。

物体位于地面上方10米处。4秒是物体到达与初始位置平行位置的时间间隔。球仍在向下运动。

利用自由落体运动方程计算到达地面的时间间隔。

已知:

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

高度 (h) = 10 米

所需信息:时间间隔 (t)

解决方案:

h = 1/2 gt ​​2

10 = 1/2 (10) t 2

10 = 5 t 2

t 2 = 10/5 = 2

t = √2 = 1.4 秒

时间间隔 = 1.4 秒。

总时间间隔 = 4 秒 + 1.4 秒 = 5.4 秒。

参见  变压器和电能——问题与解决方案

4.一个小球从5米高的建筑物上以初速度v₀ = 15 m/s水平抛出。计算小球在空中停留的时间!重力加速度为10 m/ s²

已知:

高度 (h) = 5 米

初始速度(v₀ )= 15 米/秒

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

需求:空中时间 (t)

解决方案:

解决抛体运动问题——确定时间间隔 3空中停留时间是利用自由落体运动方程计算的。

已知:

高度 (h) = 5 米

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

所需信息:时间间隔 (t)

解决方案:

h = 1/2 gt ​​2

5 = 1/2 (10) t 2

5 = 5 t 2

t 2 = 5/5 = 1

t = √1 = 1 秒

参见  利用向量的分量确定两个向量的合向量。

[wpdm_package id ='531']

[wpdm_package id ='536']

  1. 将初始速度分解为水平分量和垂直分量。
  2. 确定水平位移
  3. 确定最大高度
  4. 确定时间间隔
  5. 确定物体的位置
  6. 确定最终速度

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