Cómo calcular la altura máxima de un proyectil
De acuerdo con las leyes de la física, cuando un proyectil vuela en el aire, su trayectoria está determinada por la atracción gravitacional de la Tierra. Debido a la fuerza de gravedad sólo actúa hacia abajo - es decir, en la dirección vertical - se puede tratar a los componentes verticales y horizontales por separado. Como resultado, se puede calcular hasta qué punto el proyectil puede viajar hacia arriba en el aire.
Digamos, por ejemplo, que en su cumpleaños, sus amigos le dan todo lo que usted siempre ha querido: un cañón. Tiene una velocidad de salida de 860 m / s, y dispara balas de cañón de 10 kilogramos. Deseoso de mostrar cómo funciona, sus amigos disparar si fuera poco con el cañón apuntando hacia arriba.
Todo el mundo empieza a adivinar qué tan alto que pueda. Porque usted sabe que su física, puede resolver esto casi exactamente (ignorando la resistencia del aire).
Usted sabe la velocidad vertical inicial, vyo, de la bala de cañón, y usted sabe que la gravedad se acelerará hacia abajo. ¿Cómo se puede determinar qué tan alto va a ir la pelota? A la altura máxima de la bala de cañón, su velocidad vertical será cero, y luego se dirigirá a la Tierra de nuevo. Por lo tanto, puede utilizar la siguiente ecuación para punto más alto de la bala de cañón, donde su velocidad vertical será cero:
¿Quieres saber el desplazamiento de la bola de cañón de su posición inicial, por lo que para resolver s. Esto le da
La conexión de lo que sabe - vF es 0 metros / segundo, vyo es 860 metros / segundo, y la aceleración es g hacia abajo (g siendo 9,8 metros / segundo2, la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra), o -g. Usted recibe este:
Whoa! La pelota va a subir 38 kilómetros, o cerca de 24 millas. No está mal para un regalo de cumpleaños. Teóricamente, que 10kg (aproximadamente £ 22) bala de cañón vendrá de nuevo y la tierra con una velocidad de 860 m / s, lo que significa que a) todos deben dar un paso atrás, y (b) si el tiro fue verdaderamente vertical, el regreso bala de cañón podría romper su cañón. Disfrútalo mientras puedas.
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