Kuidas arvutada hüppekõrgust kiirendusest

Sisu

• Lennu aeg
• Arvutage aeg kõrgeimasse punkti jõudmiseks
• Algkiiruse arvutamine kogu lennuajast
• Vertikaalse hüppe füüsika võrrand
• Näpunäited

Liikumisega seotud probleemid on tavaliselt esimesed, millega füüsikatudengid kokku puutuvad. Mõisted nagu aeg, kiirus ja kiirendus on omavahel seotud valemitega, mida õpilased saavad algebra abil ümber korraldada, et neid erinevatele asjaoludele rakendada.

Õpilased saavad arvutada näiteks hüppe kõrguse mitmest lähtepunktist. Hüppekõrgust saab arvutada, kui on teada kiirendus ja kas algkiirus või kogu aeg õhus.

Kirjutage valemi abil aja avaldis kiiruse muutuse osas

v_f = -gt + v_i

kus v_f on lõplik kiirus, g on gravitatsioonist tulenev kiirendus, t on aeg ja v_i on algkiirus.

Lennu aeg

Lahendage võrrand: t

t = (v_f − v_i)/-g

Seetõttu võrdub ajakulu kiiruse muutusega jagatuna gravitatsioonist tingitud kiirendusega.

Arvutage aeg kõrgeimasse punkti jõudmiseks

Arvutage hüppe kõrgeimasse punkti jõudmiseks kuluv aeg. Kõrgeimas punktis kiirus (v_f) on null, seega on algkiirust arvestades aeg

t = (v_f − v_i)/-g

Kasutage raskuse tõttu kiirenduseks 9,8 m / s². Näiteks kui algkiirus on 1,37 m / s, on maksimaalse kõrguse saavutamiseks aeg:

t = (0 - 1,37) / (- 9,8) = 0,14 s

Algkiiruse arvutamine kogu lennuajast

Algkiirus v_i saab arvutada hüppekõrguse saavutamiseks kulunud ajaga

v_i = (gt)

Näiteks kui koguaeg on 0,14 sekundit:

v_i = (9.8 × 0.14) v_i = 1,37 m / s

Vertikaalse hüppe füüsika võrrand

Arvutage hüppekõrgus valemi abil

s_f = s_i + v_it _- ½ (g_t²)

kus s_f on lõpppositsioon ja s_i on algpositsioon. Kuna hüppekõrgus on erinevus lõpp- ja algpositsiooni vahel

h = (s_f − s_i)

lihtsustage valemit

h = v_i_t - ½ (g_t²)

ja arvutage:

h = (1,37 × 0,14) - ½ (9,8 × 0,14²) = 0,19–0,10 = 0,09 meetrit

Näpunäited