Die Flugzeit eines Projektils aufzulösen ist ein häufiges Problem in der Physik. Sie können grundlegende physikalische Gleichungen verwenden, um die Zeit zu bestimmen, die ein Projektil, z. B. ein Baseball oder ein Stein, in der Luft verbringt. Um die Flugzeit aufzulösen, müssen Sie die Anfangsgeschwindigkeit, den Startwinkel und die Starthöhe relativ zur Landehöhe kennen.
Bestimmen Sie die Anfangsgeschwindigkeit und den Startwinkel. Diese Informationen sollten in das Problem aufgenommen werden.
Bestimmen Sie die anfängliche vertikale Geschwindigkeit, indem Sie den Sinus des Abschusswinkels mit der anfänglichen Geschwindigkeit multiplizieren. Wenn beispielsweise die Anfangsgeschwindigkeit 50 Fuß pro Sekunde bei einem Winkel von 40 Grad beträgt, würde die anfängliche vertikale Geschwindigkeit ungefähr 32,14 Fuß pro Sekunde betragen.
Bestimmen Sie die Zeit, die das Projektil benötigt, um seine maximale Höhe zu erreichen. Verwenden Sie die Formel (0 - V) / -32,2 ft/s^2 = T wobei V die anfängliche vertikale Geschwindigkeit ist, die in Schritt 2 gefunden wurde. In dieser Formel repräsentiert 0 die vertikale Geschwindigkeit des Projektils an seiner Spitze und -32,2 ft/s^2 repräsentiert die Erdbeschleunigung. Wenn Ihre anfängliche vertikale Geschwindigkeit beispielsweise 32,14 ft/s betrug, würde dies 0,998 Sekunden dauern. Die Einheit ft/s^2 bezeichnet Fuß pro Sekunde zum Quadrat.
Bestimmen Sie die Höhe über oder unter dem Landepunkt, von dem aus das Projektil abgefeuert wird. Wenn das Projektil beispielsweise von einer 40 Fuß hohen Klippe abgefeuert wird, beträgt die Höhe 40 Fuß.
Verdoppeln Sie die Zeit, wenn die Höhe, aus der das Projektil abgeschossen wird, der Höhe entspricht, auf der es landen wird. Wenn das Projektil beispielsweise auf der gleichen Höhe gestartet und gelandet wurde und es eine Sekunde dauerte, bis es seinen Höhepunkt erreichte, würde die Gesamtflugzeit zwei Sekunden betragen. Wenn die Höhen unterschiedlich sind, fahren Sie mit Schritt 6 fort.
Bestimmen Sie, wie hoch das Projektil über seine Anfangshöhe geflogen ist, indem Sie die folgende Formel verwenden, wobei V die anfängliche vertikale Geschwindigkeit und T die Zeit ist, die es braucht, um seinen Höhepunkt erreichen: Höhe = V * T +1/2 * -32,2 ft/s^2 *T^2 Wenn Sie beispielsweise eine anfängliche vertikale Geschwindigkeit von 32,14 ft/s und eine Zeit von einer Sekunde hätten, würde die Höhe height 16.04 sein Füße.
Bestimmen Sie den Abstand von der maximalen Höhe des Projektils zurück zum Boden, indem Sie die Höhe über dem Boden addieren Projektil wird abgefeuert (verwenden Sie eine negative Zahl, wenn das Projektil von unterhalb der Ebene abgefeuert wird, auf der es landen wird). Wenn das Projektil beispielsweise aus einer Höhe von 9 m über der Landestelle abgefeuert wurde und 16,04 Fuß nach oben ging, wäre die Gesamthöhe 46,04 Fuß.
Bestimmen Sie die Zeit, die zum Herunterkommen benötigt wird, indem Sie die Entfernung durch 16,1 Fuß/s^2 teilen und dann die Quadratwurzel des Ergebnisses ziehen. Wenn die Entfernung beispielsweise 46,04 Fuß beträgt, beträgt die Zeit etwa 1,69 Sekunden.
Addieren Sie die Zeit des Aufsteigens des Projektils von Schritt 3 zu der Zeit, die es ab Schritt 8 fällt, um die Gesamtflugzeit zu bestimmen. Wenn es zum Beispiel 1 Sekunde dauert, um zu steigen und 1,69 Sekunden, um zu sinken, würde die Gesamtflugzeit 2,69 Sekunden betragen.