Se lanza una pelota hacia abajo con una velocidad de 10 m / s. ¿Cuánto tiempo tarda la pelota en caer 150 m?

Este es solo otro ejemplo simple de una pregunta de movimiento de proyectil que se puede resolver fácilmente usando las leyes de movimiento de Newton.

Una vez más, veo muchas respuestas de Quora que se vuelven un poco despreocupadas con su convención de signos. En esta pregunta, la velocidad es hacia abajo, la posición final está por debajo del punto de partida y la aceleración es hacia abajo. Todos los números negativos, por lo que este problema es trivial ya que ignorar cualquier convención de signos y usar todos los números positivos aún dará la respuesta correcta. Intente usar el mismo método si la velocidad inicial es hacia arriba (positiva) y la posición final está por debajo del punto de partida. Entonces, ignorar la convención de signos adecuada realmente puede arruinar sus ecuaciones.

Todos estos tipos de preguntas son muy fáciles de resolver si sigue la regla básica:

Siempre asuma positivo = arriba y negativo = abajo.

Entonces la aceleración de la gravedad es * siempre * negativa:

[matemáticas] a_ {y} = – 9.81 \ frac {m} {s ^ {2}} [/ matemáticas]

Además, si la velocidad va hacia arriba, será un número positivo. Si la velocidad es descendente, será negativa. La misma regla se aplica a la distancia. Si el objeto cae por encima del punto de partida, entonces [math] S_ {y} [/ math] será un número positivo. Si cae por debajo del punto de partida, entonces [math] S_ {y} [/ math] será negativo.

En su problema, el objeto cae 150 m por debajo del punto de partida, por lo que [math] S_ {y} = – 150 [/ math].

Usa esta ecuación:

[matemáticas] S = (v_ {i}) t + \ frac {1} {2} en ^ {2} [/ matemáticas]

Como la bola cae una distancia vertical de 150 m, escribimos la ecuación en la dirección y usando subíndices para ayudar a:

[matemáticas] S_ {y} = (v_ {i}) _ {y} t + \ frac {1} {2} a_ {y} t ^ {2} [/ matemáticas] ————————— eqn 1

La velocidad inicial en la dirección y, [matemáticas] (v_ {i}) _ {y} = -10 \ frac {m} {s} [/ matemáticas]

La ecuación 1 se convierte en:

[matemáticas] -150 = (-10) t + \ frac {1} {2} (- 9.81 \ frac {ft} {s ^ {2}}) t ^ {2} [/ matemáticas]

o

[matemáticas] (4.905) t ^ {2} + (10) t-150 = 0 [/ matemáticas]

Resolver esta cuadrática da dos respuestas:

[matemáticas] t = \ frac {-10 \ pm \ sqrt {(10) ^ 2-4 (4.905) (- 150)}} {2 (4.905)} [/ matemáticas]

t = 4.60 segundos o t = -6.64 segundos

[matemáticas] \ por lo tanto [/ matemáticas] t = 4.6 segundos

Vox = Vo cos90 = 0 m / s
Voy = Vo sin 90 = 10 m / s. Luego
Y = Voy t + 1/2 gt ​​^ 2. Ponga Y = 150 my la gravedad es 10 m / s ^ 2.
Por lo tanto, 150 = 10 t + 1/2 x 10 xt ^ 2.
Resolver para t, y mantenemos solo la solución positiva. Tiempo, t = 4,6 s.

s = ut + 1 / 2at ^ 2

u = 10 m / s

a = 9.8 m / s ^ 2 (gravedad)

s = 150

150 = 10t + 5t ^ 2

150 = 5 (2t + t ^ 2)

30 = 2t + t ^ 2

t ^ 2 + 2t – 30 = 0

t ~ 4.5 o t ~ -6.5

no puede ser negativo

entonces t ~ 4.5 s

Usando suvat

S = 1.5m

U = 10 ms-1

A = 9.8 m / s-2

S = ut + 1 / 2at ^ 2

Reorganice t o use quad. Formar.

Sub valores dados:

Obtenemos:

T = 4.6 s

A2A,

Ya tienes estas respuestas, ¿por qué me preguntas? Todavía,

Fórmula, [matemáticas] S = ut + \ frac {1} {2} en ^ 2 [/ matemáticas]

Simplemente ponga los valores y resuelva la ecuación cuadrática, eso será

[matemáticas] 150 = 10t + \ frac {1} {2} 9.8t ^ 2 [/ matemáticas]

Resuelva esta ecuación obtendrá su respuesta, será ~ 4.6s.

Solo imagine lanzar una pelota, descuidando la resistencia del aire, a solo 10 m / s puede cubrir “150 metros” en solo 4.6 segundos. Eso es asombroso, cuán poderosa es la gravedad.

¡Saludos!

VM

[matemáticas] y = ut + \ frac {1} {2} gt ^ 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] 150 = 10t + 4.9t ^ 2 [/ matemáticas]

Al resolver [math] t, [/ math] obtienes [math] t = 4.6s. [/ Math]

s = ut + ½gt², deje g≈10m / s²

150 = 10t + 5t²

30 = 2t + t²

t² + 2t-30 = 0

t = ½ (-2 ± √124) = – 1 + √31, t> 0

t = 4.6 segundos

sabemos que S = ut + 1/2 (en ^ 2)

como s = 150m, u = 10ms ^ -1, g = 9.8

resolviendo esto obtienes t = 6 (aprox)

Distancia = velocidad inicial (tiempo) + 1/2 (aceleración) (tiempo) ^ 2

Pon los valores en la fórmula que obtendrás

Tiempo = 4.55 (aprox.)