¿Cómo podemos demostrar matemáticamente que la distancia recorrida por un cuerpo arrojado verticalmente hacia arriba en el último segundo de su viaje es g / 2?

Intentemos


Tenemos una ecuación [matemática] x = v_ot + 1 / 2at ^ 2 [/ matemática] y si la manipulamos un poco, entonces podemos volver a enmarcarla como [matemática] x_n = v_on + 1 / 2an ^ 2 [ /matemáticas]. Eso significa que la distancia recorrida en el último segundo es [matemáticas] x_ {n + 1} -x_n = v_o + 1 / 2a (2n + 1) = v_o + a (n + 1/2) [/ matemáticas]

Ahora, ha preguntado si es posible probar si la distancia por el objeto será [matemática] g / 2 [/ matemática] en el último segundo.

Lo primero es lo primero, desde otra ecuación, vemos que [matemáticas] 0 = v_o-gt \ implica v_o = gt [/ matemáticas]

Reemplazamos [matemática] t = n + 1 [/ matemática], por lo que obtenemos la ecuación como [matemática] x_ {n + 1} -x_n = g (n + 1) -g (n + 1/2) = gn + g-gn-g / 2 = g / 2 [/ matemáticas].

Esa es la distancia recorrida por el objeto en el último segundo.

Es posible que hayas estudiado ecuaciones de movimiento bajo la gravedad. Estos ecuatioms son:

  1. h = ut-1/2 (gt ^ 2)
  2. 0 = u-gt
  3. 0 = u ^ 2-2gh

Usando estas ecuaciones, podemos deducir la distancia recorrida en el segundo segundo.
h` = u + g (n + 1/2)
donde h` es la distancia recorrida en el enésimo segundo
Ahora, como queremos encontrar la distancia recorrida en el último segundo, podemos tomar n como t (porque t es el tiempo total para llegar al punto más alto).
Por lo tanto, el valor de subsituación de n con el valor de t de la 2ª ecuación dará
h` = ug (u / g-1/2) = g / 2
cual es el resultado deseado