سقط حجر بحرية. احسب سرعة الحجر بعد 10 ثوانٍ حيث أجبت على هذا السؤال يعتمد على قوانين المعادلات الثلاث لوصف حركة المقذوفات في الطبيعة، وفي هذه المقالة سنشرح بالتفصيل كيفية حل مثل هذه الأسئلة باستخدام القوانين الفيزياء
محتويات
يسقط الحجر بحرية، احسب سرعة الحجر بعد 10 ثوانٍ.
إذا سقط الحجر في السقوط الحر، فإن الحجر بعد 10 ثوانٍ، ستكون السرعة 98 م / ث اعتمادًا على القوانين الثلاثة والمعادلات لوصف حركة المقذوفات حيث يمكن حساب مقدار السرعة النهائية عن طريق الجمع سرعة أولًا مع حاصل ضرب وقت التسارع وبالتالي فإن النتيجة هي مقدار السرعة، على سبيل المثال، السرعة الابتدائية في هذا المثال هي صفر لأن الجسم بدأ من العددي 81 لكي يسقط الجسم على الأرض في 10 ثوان ستكون النتيجة 98. 1 متر في الثانية وهو مقدار السرعة. الطريقة الرياضية المستخدمة لحل هذه الأنواع من الأسئلة باستخدام الصاروخين موضحة أدناه
التغيير في الإزاحة الرأسية = (السرعة الأولية × الوقت الإجمالي) – (½ التسارع بسبب الجاذبية × الوقت الإجمالي²) (h1 xg) – (gx g²)
السرعة النهائية² = السرعة الابتدائية² – (2 x تسارع بسبب الجاذبية x التغير في الإزاحة الرأسية) ² = ²1 – (2 xgx Δr)
من التالي
السرعة الابتدائية = 0 م / ث. التسارع بسبب الجاذبية = 9. 81 م / ث². الوقت الإجمالي = 10 ثواني. السرعة النهائية = السرعة الابتدائية – (تسارع الجاذبية × الوقت الكلي) السرعة النهائية = 0 – (9.81 × 10) السرعة = 098 – السرعة النهائية = 98. 1 م / ثانية. تعني علامة الطرح أن الجسم يسقط. .
انظر أيضًا عندما تسقط الكرة عموديًا لأسفل، فإنها تكتسب طاقة
أمثلة على حساب حركة المقذوفات
فيما يلي بعض الأمثلة العملية لحسابات حركة المقذوفات
مثال 1 سقوط حجر في السقوط الحر، ما سرعته بعد 8 ثوانٍ وما إزاحته طريقة الحل السرعة الابتدائية = 0 م / ث. التسارع بسبب الجاذبية = 9. 81 م / ت² الوقت الإجمالي = 8 ثوانٍ السرعة النهائية = السرعة الأولية – (التسارع بسبب الجاذبية × الوقت الإجمالي (السرعة النهائية = 0 – (9. 81 × 8) السرعة النهائية = 0 – (78.48) ) السرعة النهائية = – 78 48 م / ث التغيير في الإزاحة الرأسية = (السرعة الابتدائية × الوقت الإجمالي) – (½ تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي ²) 81 ½ التغيير × 8 إزاحة السيارة × 8 الرأسي = – (× 9.81 × 64) التغير في الإزاحة الرأسية = – 313.9 متر. تعني الإشارة السالبة أن الجسم يتساقط.
المثال الثاني إلقاء حجر أفقيًا بسرعة 5.0 م / ث من سطح مبنى بارتفاع 78.4 م. قم بإلقاء التغيير الأفقي في الإزاحة الرأسية = 78. 4 م التغيير في الإزاحة الرأسية = (السرعة الأولية × الوقت الإجمالي) – (½ التسارع بسبب الجاذبية × الوقت الإجمالي²) 78. 4 = (0 × الوقت الإجمالي) – (½ × 9.81 × إجمالي الوقت²) 78. 4 = – (4.9 × إجمالي الوقت²) الوقت الإجمالي = (78.4 4 ÷ 20.9) الوقت الإجمالي = 4 ثوانٍ السرعة = المسافة × سرعة الوقت = السرعة × السرعة
المثال الثالث رمي الكرة بسرعة 30 م / ث. كم من الوقت ستستغرق هذه الكرة للعودة إلى الأرض طريقة الحل السرعة الابتدائية = 25 م / ث، السرعة النهائية = 0 م / ث، لأن السرعة النهائية هي السرعة القصوى للقذيفة. تسارع الجاذبية = 9. 81 م / ث² السرعة النهائية = السرعة الابتدائية – (تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي) 0 = 30 – (9.81 × الوقت الإجمالي) 30 = 9. 81 × الوقت الإجمالي = 30 9. 81 الوقت الإجمالي = 3. 05 ثواني
المثال الرابع إلقاء حجر من قمة جبل ارتفاعه حوالي 250 متراً. ما السرعة النهائية لهذا الحجر قبل أن يصطدم بالأرض طريقة الحل السرعة الابتدائية = 0 م / ث، لأن الجسم كان في حالة راحة قبل رميها. التسارع بسبب الجاذبية = 9. 81 م / ث² التغير في الإزاحة الرأسية = -250 م حيث تعني إشارة الطرح أن الجسم يسقط. السرعة النهائية² = السرعة الابتدائية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغير في الإزاحة الرأسية) السرعة النهائية² = 0² – (2 × 9.81 × – 250) السرعة النهائية² = 4905 ميل في الساعة = 4005 ميل في الساعة