Como calcular a altura máxima de um projétil
De acordo com as leis da física, quando um projéctil voa no ar, sua trajetória é moldado pela força gravitacional da Terra. Uma vez que a força da gravidade actua apenas para baixo - isto é, na direcção vertical - pode tratar as componentes vertical e horizontal separadamente. Como resultado, você pode calcular o quão longe o projétil pode viajar diretamente para cima no ar.
Digamos, por exemplo, que no seu aniversário, seus amigos dar-lhe apenas o que você sempre quis: um canhão. Ele tem um focinho velocidade de 860 metros / segundo, e ele atira balas de canhão de 10 quilos. Ansioso para mostrar-lhe como ele funciona, seus amigos atirar-lo com o canhão apontando para cima.
Todo mundo começa a adivinhar o quão alto ele vai. Porque você sabe que seu física, você pode descobrir isso quase exatamente (ignorando a resistência do ar).
Você sabe a velocidade vertical inicial, vEu, da bala de canhão, e você sabe que a gravidade irá acelerá-lo para baixo. Como você pode determinar o quão alto a bola vai? Na altura máxima da bala de canhão, a sua velocidade vertical será zero, e então ele vai dirigir para a Terra novamente. Portanto, você pode usar a seguinte equação para o ponto mais alto da bala de canhão, onde a sua velocidade vertical será zero:
Você quer saber o deslocamento da bala de canhão da sua posição inicial, de modo a resolver a s. Isto dá-lhe
Obstrução em que você sabe - vf é 0 metros / segundo, vEu é de 860 metros / segundo, e a aceleração é g para baixo (g sendo 9,8 metros / segundo2, a aceleração devido à gravidade na superfície da Terra), ou -g. Você fica com essa:
Uau! A bola vai subir 38 quilômetros, ou cerca de 24 milhas. Nada mau para um presente de aniversário. Teoricamente, que disparou 10 kg (cerca de 22 lb.) vai voltar para baixo e terreno com uma velocidade de 860 m / s, o que significa que a) todos devem ficar para trás, e (b) se o tiro foi verdadeiramente vertical, a retornar bala de canhão pode esmagar o seu canhão. Aproveite isso enquanto você pode.