Como Resolver um Tempo de Voo para um Problema de Projétil

Resolver o tempo de vôo de um projétil é um problema freqüentemente encontrado na física. Você pode usar equações físicas básicas para determinar o tempo que qualquer projétil, como uma bola de beisebol ou uma pedra, fica no ar. Para resolver o tempo de vôo, você precisa saber a velocidade inicial, o ângulo de lançamento e a altura de lançamento em relação à elevação de pouso.

Determine a velocidade inicial e o ângulo de lançamento. Essas informações devem ser incluídas no problema.

Determine a velocidade vertical inicial multiplicando o seno do ângulo de lançamento pela velocidade inicial. Por exemplo, se a velocidade inicial era de 50 pés por segundo em um ângulo de 40 graus, a velocidade vertical inicial seria de cerca de 32,14 pés por segundo.

Determine o tempo que leva para o projétil atingir sua altura máxima. Use a fórmula (0 - V) / -32,2 pés / s ^ 2 = T onde V é a velocidade vertical inicial encontrada na etapa 2. Nesta fórmula, 0 representa a velocidade vertical do projétil em seu pico e -32,2 pés / s ^ 2 representa a aceleração da gravidade. Por exemplo, se sua velocidade vertical inicial era 32,14 pés / s, levaria 0,998 segundos. A unidade de ft / s ^ 2 denota pés por segundo ao quadrado.

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Determine a altura acima ou abaixo do ponto de aterrissagem de onde o projétil é lançado. Por exemplo, se o projétil for lançado de um penhasco de 12 metros de altura, a altura seria de 12 metros.

Dobre o tempo se a altura de onde o projétil é lançado for igual ao nível em que ele vai pousar. Por exemplo, se o projétil foi lançado e pousou na mesma altura e levou um segundo para atingir seu pico, o tempo total em vôo seria de dois segundos. Se as elevações forem diferentes, pule para a etapa 6.

Determine o quão alto o projétil viajou acima de sua altura inicial usando a seguinte fórmula onde V é a velocidade vertical inicial e T é o tempo que leva para atingir seu pico: Altura = V * T +1/2 * -32,2 pés / s ^ 2 * T ^ 2 Por exemplo, se você tivesse uma velocidade vertical inicial de 32,14 pés / se um tempo de um segundo, a altura ser 16,04 pés.

Determine a distância da altura máxima do projétil de volta ao solo, adicionando a altura acima do solo o o projétil é lançado (use um número negativo se o projétil for lançado abaixo do nível em que irá pousar). Por exemplo, se o projétil foi lançado de 30 pés acima de onde pousou e subiu 16,04 pés, a altura total seria 46,04 pés.

Determine o tempo que leva para descer dividindo a distância por 16,1 pés / s ^ 2 e calculando a raiz quadrada do resultado. Por exemplo, se a distância fosse de 46,04 pés, o tempo seria de cerca de 1,69 segundos.

Some o tempo que o projétil sobe da etapa 3 ao tempo que cai da etapa 8 para determinar o tempo total de vôo. Por exemplo, se levasse 1 segundo para subir e 1,69 segundos para cair, o tempo total em vôo seria de 2,69 segundos.

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