Hoe de spronghoogte te berekenen op basis van versnelling

Inhoud

• Vliegtijd
• Bereken de tijd om het hoogste punt te bereiken
• Bereken initiële snelheid van totale vluchttijd
• Vergelijking van verticale sprongfysica
• Tips

Problemen met beweging zijn meestal de eerste die studenten natuurkunde tegenkomen. Concepten zoals tijd, snelheid en versnelling zijn onderling verbonden door formules die studenten kunnen herschikken met behulp van algebra om toe te passen op verschillende omstandigheden.

Studenten kunnen bijvoorbeeld de hoogte van een sprong berekenen vanuit meer dan één startpunt. De hoogte van de sprong kan worden berekend als de versnelling en de beginsnelheid of de totale tijd in de lucht bekend zijn.

Schrijf een uitdrukking voor tijd in termen van verandering in snelheid, met behulp van de formule

v_f = -gt + v_ik

waar v_f is eindsnelheid, g is de versnelling door zwaartekracht, t is tijd, en v_ik is beginsnelheid.

Vliegtijd

Los de vergelijking voor op t

t = (v_f − v_ik)/-g

Daarom is de hoeveelheid tijd gelijk aan de verandering in snelheid gedeeld door de versnelling als gevolg van de zwaartekracht.

Bereken de tijd om het hoogste punt te bereiken

Bereken de hoeveelheid tijd om het hoogste punt van de sprong te bereiken. Op het hoogste punt, snelheid (v_f) is nul, dus gezien de beginsnelheid, is de tijd

t = (v_f − v_ik)/-g

Gebruik 9,8 m / s² voor de versnelling door zwaartekracht. Als de beginsnelheid bijvoorbeeld 1,37 m / s is, is de tijd om de maximale hoogte te bereiken:

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

Bereken initiële snelheid van totale vluchttijd

De beginsnelheid v_ik kan worden berekend met behulp van de tijd om de spronghoogte te bereiken

v_ik = (gt)

Als de totale tijd bijvoorbeeld 0,14 seconden is:

v_ik = (9.8 × 0.14) v_ik = 1,37 m / s

Vergelijking van verticale sprongfysica

Bereken de spronghoogte met behulp van de formule

s_f = s_ik + v_ikt _- ½ (g_t²)

waar s_f is de eindpositie en s_ik is de beginpositie. Omdat spronghoogte het verschil is tussen de uiteindelijke en beginpositie

h = (s_f − s_ik)

vereenvoudig de formule tot

h = v_ik_t - ½ (g_t²)

en bereken:

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

Tips