|
مسئله4 :
از بالاي برجي به ارتفاع 80 متر پرتابه اي را با سرعت 30 متر بر
ثانيه در امتدا قائم به طرف بالا پر تاب مي كنيم . (
فرض g=10 m/s2)
جواب 1 : زمان اوج برابر است با : t= v0/g = 30/10=3 s و ارتفاع اوج برابر است :
حد اكثر ارتفاع تا سطح زمين برابر است با : H=80+45=125 m جواب 2 : زماني كه طول مي كشد تا پرتابه به سطح زمين برسد ، عبارتست از :
با قرار دادن y=0 ، زمان كل رفت و برگشت برابر 8 ثانيه محاسبه مي شود. -5t2 +30t+80=0 ==> t2 -6t-16=0 ==> t=8 , t=-2 كه t=-2 مورد قبول نمي باشد . سرعت در لحظه برخورد با زمين برابر است با : v=-gt+v0 ==> v=-10*8+30=-50m/s علامت منها گوياي آنست كه جهت سرعت در خلاف جهت محور y است. جواب 3 : براي محاسبه زمانهاي t1و t2 ازرابطه v=-gt+v0 استفاده مي كنيم. +10=-10t1 +30 ==> t1=2s به هنگام بالا رفتن -10=-10t2 +30 ==> t2=4s به هنگام پايين آمدن ارتفاع پرتابه در اين لحظه ها تا نقطه پرتاب از رابطه h=(1/2)gt1t2 محاسبه مي شود . زيرا :
با حل معادله درجه دوم :
h=(1/2)10*2*4=40m جواب 4 : براي بررسي زمان اوج داريم :
كه زمان اوج را در فرض 1 برابر همين مفدار بدست آورديم . سرعت اوليه برابرا ست با :
كه در صورت مثال همين عدد در نظر گرفته شده است . سرعت پرتابه در لحظه هاي t1و t2 برابر است با :
كه در صورت مثال سرعت در اين لحظه ها 10 متر بر ثانيه در نظر گرفته شده است . جواب 5 : نمودار هاي مكان-زمان ، سرعت- زمان ، و شتاب - زمان بترتيب مطابق اشكال زير مي باشند :
|
|
|