w pierwszym kroku obliczamy przyspieszenie korzystając z wzoru
a = Δv/Δt
Δv = v - v₀ = 14 m/s - 2 m/s = 12 m/s
a = 12 m/s /4 s
a = 3 m/s²
przechodzimy do oblczenia przebytej drogi w ciągu 10 s
s = v₀*t + a*t²/2
s = 2 m/s*10 s + (3 m/s²)*(10 s)²/2
s = 20 m + 3 m/s² * 100 s²/2
s = 20 m + 150 m
s = 170 m
Odp. Ciało przebyło drogę 170 m
Zadanie 3
Dane Obliczyć Wzór
h [m] - wysokość wieży v₀ =? z = v₀√2h/g
zasięg z = 3 h [m]
g = 10 m/s²
Rozwiązanie
z = v₀√2h/g
3*h = v₀√2h/g /² obustronnie podnosimy do kwadratu
9*h² = v₀²*2*h/g
v₀² = 9*h² / 2*h/g
v₀² = 9*h²*g/2*h
v₀² = 4,5*h*g
rachunek jednostek [v₀²] = [ m*m/s²] = [ m²/s²] **
v₀² = 4,5*10*h
v₀² = 45*h
v₀ = √45*h = √9*5*h [m²/s²]
v₀ = 3√5*h [m/s] - wartość wysokości wstawiamy już bez jednostki ponieważ jednostkę wyprowadziliśmy w ** , a pierwiastek z √m²/s² wynosi m/s stąd przy wyniku pojawiła się jednostka m/s
Odp. Ciało należy rzucić z prędkością v₀ = 3√5*h [m/s]
Zadane 2
Dane Obliczyć Wzór
vA = 40 cm/s = 0,4 m/s odl A do B = s = ? v = g*t
vB = 250 cm/s = 2,5 m/s t = ? s = v*t + gt²/2
Obliczamy
czas potrzebny do osiągnięcia punktu A ⇒ tA = 0,4 m/s/10 m/s² = 0,04 s
czas potrzebny do osiagnięcia punktu B ⇒ tB = 2,5 m/s / 10 m/s² = 0,25 s
czyli czas potrzebny do przejścia z punktu A do punktu B wynosi
tB - tA = 0,25 s - 0,04 s = 0,21 s
Odległość
s = vA*t + gt²/2
s = 0,4 m/s * 0,21 s + 10 m/s² * (0,21 s)²/2
s = 0,084 m + 5* 0,0441 m
s = 0,084 m + 0,2205 m
s = 0,3045 m
s = 30,45 cm
Drugi sposób to korzystając z wykresu /w załączniku poglądowy/ możemy obliczyć drogę jako pole pod wykresem. Jest to suma pola prostokata i trójkata
Odpowiedź:
Zadanie 4
Dane Obliczyć Wzór
v₀ = 2 m/s a = ? a = Δv/Δt
v = 14 m/s s =? s = v₀*t + a*t²/2
Δt = 4 s
t = 10 s
Rozwiązanie
w pierwszym kroku obliczamy przyspieszenie korzystając z wzoru
a = Δv/Δt
Δv = v - v₀ = 14 m/s - 2 m/s = 12 m/s
a = 12 m/s /4 s
a = 3 m/s²
przechodzimy do oblczenia przebytej drogi w ciągu 10 s
s = v₀*t + a*t²/2
s = 2 m/s*10 s + (3 m/s²)*(10 s)²/2
s = 20 m + 3 m/s² * 100 s²/2
s = 20 m + 150 m
s = 170 m
Odp. Ciało przebyło drogę 170 m
Zadanie 3
Dane Obliczyć Wzór
h [m] - wysokość wieży v₀ =? z = v₀√2h/g
zasięg z = 3 h [m]
g = 10 m/s²
Rozwiązanie
z = v₀√2h/g
3*h = v₀√2h/g /² obustronnie podnosimy do kwadratu
9*h² = v₀²*2*h/g
v₀² = 9*h² / 2*h/g
v₀² = 9*h²*g/2*h
v₀² = 4,5*h*g
rachunek jednostek [v₀²] = [ m*m/s²] = [ m²/s²] **
v₀² = 4,5*10*h
v₀² = 45*h
v₀ = √45*h = √9*5*h [m²/s²]
v₀ = 3√5*h [m/s] - wartość wysokości wstawiamy już bez jednostki ponieważ jednostkę wyprowadziliśmy w ** , a pierwiastek z √m²/s² wynosi m/s stąd przy wyniku pojawiła się jednostka m/s
Odp. Ciało należy rzucić z prędkością v₀ = 3√5*h [m/s]
Zadane 2
Dane Obliczyć Wzór
vA = 40 cm/s = 0,4 m/s odl A do B = s = ? v = g*t
vB = 250 cm/s = 2,5 m/s t = ? s = v*t + gt²/2
Obliczamy
czas potrzebny do osiągnięcia punktu A ⇒ tA = 0,4 m/s/10 m/s² = 0,04 s
czas potrzebny do osiagnięcia punktu B ⇒ tB = 2,5 m/s / 10 m/s² = 0,25 s
czyli czas potrzebny do przejścia z punktu A do punktu B wynosi
tB - tA = 0,25 s - 0,04 s = 0,21 s
Odległość
s = vA*t + gt²/2
s = 0,4 m/s * 0,21 s + 10 m/s² * (0,21 s)²/2
s = 0,084 m + 5* 0,0441 m
s = 0,084 m + 0,2205 m
s = 0,3045 m
s = 30,45 cm
Drugi sposób to korzystając z wykresu /w załączniku poglądowy/ możemy obliczyć drogę jako pole pod wykresem. Jest to suma pola prostokata i trójkata
szybkie obliczenie
prostokat
0,25 - 0,04 = 0,21
0,21 * 0,4 = 0,084
Pole trójkąta
0,21 * 2,1/2 = 0,2205
suma
0,084 + 0,2205 = 0,3045 m = 30,45 cm
Odp. Odległość wynosi 30,45 cm
Zadanie 1
Dane Obliczyć Wzór
sc = s₁ + s₂ v śr = ? v śr = sc/tc
v₁ = 60 km/h
v₂ = 100 km/h
s₁ = v₁*t₁ t₁ = s₁/v₁ s₁ = 1/3 s t₁ = 1/3 s/v₁ = s/3v₁
s₂ = v₂*t₂ t₂ = s₂/v₂ s₂ = 2/3 s t₂ = 2/3 s /v₂ = 2s/3v₂
v śr = sc/tc
v śr = s/t₁+t₂
v śr = s /(s/3v₁ + 2s/3v₂)
v śr = s/s/3 (1/v₁ + 2/v₂)
vśr = 3 / v₂ + 2v₁ / v₁*v₂
vśr = 3v₁*v₂ / v₂ + 2v₁
vśr = 3*60*100 / 100 + 2*60
vśr = 18000/220
vśr = 81,8 km/h
Odp. Średnia prędkość wynosiła 81,8 km/h