حرکت بالن با سرعت ثابت

راهنمایی کوتاه: این مسئله درباره حرکت یکنواخت (با سرعت ثابت) در راستای قائم است.

گام‌به‌گام:

• ۱) داده‌های مسئله را مشخص کن: سرعت اولیه (v₀) = ۱۰ متر بر ثانیه (به سمت بالا)، ارتفاع اولیه (h₀) = ۲۰۰ متر از سطح زمین.
• ۲) معادله حرکت با سرعت ثابت در راستای قائم را بنویس: ارتفاع در هر لحظه (h) = ارتفاع اولیه + (سرعت × زمان). یعنی: $h=h_0+v\times t$.
• ۳) توجه کن که سرعت ثابت است و شتاب ندارد (اگر مقاومت هوا نادیده گرفته شود). پس معادله ساده است.
• ۴) معمولاً سؤال بعدی می‌پرسد: «چند ثانیه دیگر به ارتفاع خاصی می‌رسد؟» یا «در زمان مشخص چه ارتفاعی دارد؟». برای پاسخ، زمان (t) را در معادله قرار بده.
• ۵) مثال: اگر بپرسند «پس از ۵ ثانیه ارتفاع بالن چقدر است؟»: h = ۲۰۰ + (۱۰ × ۵) = ۲۰۰ + ۵۰ = ۲۵۰ متر.
• ۶) اگر سؤال درباره رسیدن به زمین باشد (h=0)، معادله را حل کن: ۰ = ۲۰۰ + ۱۰t → ۱۰t = -۲۰۰ → t = -۲۰ ثانیه. زمان منفی یعنی بالن در گذشته از سطح زمین گذشته است (اگر سرعت به سمت بالا باشد).

پاسخ نهایی: با اطلاعات داده‌شده، معادله حرکت بالن این است: $h=200+10t$ (h بر حسب متر، t بر حسب ثانیه). برای پاسخ به سؤال بعدی، زمان را در این معادله قرار بده.

مثال مشابه: اگر موشکی با سرعت ۵۰ متر بر ثانیه از ارتفاع ۱۰۰ متری زمین بالا برود، معادله ارتفاع آن $h=100+50t$ است.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: در حرکت با سرعت ثابت، نمودار مکان-زمان یک خط راست است. شیب خط برابر سرعت است. همچنین می‌توانی درباره حرکت با شتاب ثابت (مثل سقوط آزاد) که در فصل‌های بعد می‌خوانی، فکر کنی.