راهنمایی کوتاه: در حرکت پرتاب عمودی به سمت بالا، زمان کل پرواز (از پرتاب تا بازگشت) به سرعت اولیه و شتاب گرانش بستگی دارد.
گامبهگام:
- ۱) در حرکت پرتاب عمودی به سمت بالا، جسم ابتدا بالا میرود، در اوج متوقف میشود و سپس پایین میآید. زمان کل پرواز (tکل) ۱۰ ثانیه است.
- ۲) زمان رفت (از زمین تا اوج) و زمان برگشت (از اوج تا زمین) با هم برابرند. پس زمان رفت = زمان برگشت = ۱۰ ÷ ۲ = ۵ ثانیه.
- ۳) در حرکت با شتاب ثابت، رابطه سرعت-زمان به صورت v = v₀ + at است. در نقطه اوج، سرعت جسم صفر میشود (v = 0).
- ۴) برای نیمه اول حرکت (رفتن به بالا):
v = v₀ + at → 0 = v₀ + (-9.8)×5
علامت منفی برای شتاب (a = -g = -9.8 m/s²) است چون شتاب گرانش همیشه به سمت پایین است. - ۵) معادله را حل میکنیم:
0 = v₀ - 49 → v₀ = 49 m/s
پاسخ نهایی: سرعت اولیه پرتاب گلوله برابر با ۴۹ متر بر ثانیه است.
مثال مشابه: اگر گلولهای پس از ۶ ثانیه به زمین برگردد، زمان رفت ۳ ثانیه است و سرعت اولیه آن میشود: v₀ = 9.8 × 3 = 29.4 m/s.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی با استفاده از فرمول ارتفاع بیشینه (h = v₀²/(2g)) یا معادله مکان-زمان (y = v₀t - ½gt²) نیز این مسئله را بررسی کنی.
یادآوری ایمنی: در آزمایشهای عملی مربوط به پرتاب اجسام، حتماً از محیط امن و دور از افراد استفاده کن و از تجهیزات محافظتی مناسب بهره ببر.
