Resistência do Ar e Vertical Velocity em Física Problemas

Na física, você pode calcular como a gravidade ea resistência do ar afeta a velocidade vertical de um objeto voador. Por exemplo, se você quer uma bola para permanecer no ar durante um determinado período de tempo, você pode calcular o quão rápido ele tem que estar em movimento quando você joga-lo.

Aqui estão algumas questões práticas que você pode tentar.

questões práticas

1. Uma garrafa Rocket incêndios em linha reta acima do chão, o desembarque 2,8 segundos mais tarde no mesmo local de onde foi lançado. Quanto tempo após o lançamento que o foguete atingir o seu ponto mais alto, assumindo que não há resistência do ar?

   Rodada sua resposta ao décimo de segundo mais próximo.

2. Sam atira uma bola de bilhar de 1,2 kg para cima no ar, onde é submetido a uma resistência do ar equivalente a 10 por cento do seu peso. Se a bola atinge o ápice de seu vôo após 2,7 segundos, com que velocidade Sam atirar a bola de bilhar para o ar?

   Arredondar a sua resposta para o metro mais próximo por segundo.

respostas

A seguir estão as respostas para as questões práticas:

1. 1.4 s

   Quando um projétil lançado a partir e as terras na mesma posição vertical, ele atinge o seu ápice (ponto mais alto) a meio da viagem - tanto em termos de distância horizontal percorrida e do tempo de voo. Portanto, o foguete atinge o seu ponto mais alto de voo após

   

2. 29 m / s

   Peso é vernáculo para força da gravidade, assim, a força de resistência do ar F_F é igual a 0,1F_G, Onde F_G é a força da gravidade. Desenhe um diagrama de corpo livre:

   

   A força de atrito F_F (Resistência ao ar) aponta para baixo, porque o atrito sempre se opõe ao movimento de um objeto, que - no caminho da bola para o ponto mais alto - é para cima. Agora use o formulário vigor da segunda lei de Newton para calcular a aceleração da bola de bilhar:

   

   O ápice (ponto mais alto) do arco de um projéctil é o lugar onde verticais mudanças de velocidade do projétil a partir de um valor positivo (para cima) para um valor negativo (para baixo) um. Portanto, a sua velocidade vertical na parte superior deve ser 0 metros por segundo (o único número entre aspectos positivos e negativos). Portanto, use a fórmula de velocidade-tempo para resolver para a velocidade inicial da bola no lançamento, 2,7 segundos antes de ele com uma velocidade de "final" de 0 metros por segundo: