راهنمایی کوتاه: برای حل این مسئله از معادلات حرکت با شتاب ثابت استفاده میکنیم.
گامبهگام:
- ۱) اطلاعات مسئله را مشخص میکنیم:
جرم پاککن: ۲۰ گرم = ۰/۰۲ کیلوگرم (اما جرم در محاسبه سرعت تأثیری ندارد چون نیروی مقاومت هوا صفر است)
ارتفاع نهایی: h = ۱۲/۵ متر
شتاب گرانش: g = ۱۰ متر بر مجذور ثانیه
سرعت نهایی در بالاترین نقطه: v = ۰ متر بر ثانیه - ۲) معادله مناسب را انتخاب میکنیم:
از معادله مستقل از زمان استفاده میکنیم:
که در آن v سرعت نهایی، v₀ سرعت اولیه، g شتاب گرانش و h ارتفاع است. - ۳) مقادیر را در معادله قرار میدهیم:
- ۴) معادله را حل میکنیم:
- ۵) مقدار تقریبی را محاسبه میکنیم:
متر بر ثانیه
پاسخ نهایی: باید پاککن را با سرعت اولیه حدود ۱۵/۸ متر بر ثانیه (یا دقیقاً متر بر ثانیه) به سمت بالا پرتاب کنیم.
مثال مشابه: اگر بخواهیم توپی را به ارتفاع ۲۰ متری برسانیم (با g=10):
متر بر ثانیه
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی رابطه بین سرعت اولیه و ارتفاع نهایی را در نمودار سرعت-زمان رسم کنی. مساحت زیر نمودار برابر با جابجایی (ارتفاع) است.
یادآوری ایمنی: در آزمایشهای عملی با پرتاب اجسام، مراقب اطرافیان و پنجرهها باش و از فضاهای باز استفاده کن.