1. Définissez l'objectif:
Nous devons trouver la vitesse verticale initiale (V₀) requise pour qu'une personne atteigne une hauteur de 1,85 mètre (centre de masse) plus 0,65 mètre (barre transversale), totalisant 2,5 mètres.
2. Configurer l'équation énergétique:
* Énergie initiale: La personne commence par l'énergie cinétique (KE) uniquement:
Ke =(1/2) mv₀²
* Énergie finale: Au point le plus élevé, la personne n'a qu'une énergie potentielle (PE):
PE =MGH
Où:
* M =masse de la personne
* v₀ =vitesse verticale initiale
* g =accélération due à la gravité (9,8 m / s²)
* H =hauteur totale (2,5 mètres)
3. Appliquer la conservation de l'énergie:
Étant donné que l'énergie est conservée, l'énergie cinétique initiale doit être égale à l'énergie potentielle finale:
(1/2) MV₀² =MGH
4. Résoudre pour la vitesse initiale (v₀):
* Annulez la masse (M) des deux côtés.
* Réorganisez l'équation à résoudre pour V₀:
v₀² =2GH
v₀ =√ (2GH)
5. Calculez la vitesse initiale:
* Remplacez les valeurs:
v₀ =√ (2 * 9,8 m / s² * 2,5 m)
V₀ ≈ 7,0 m / s
Par conséquent, la personne doit quitter le sol à une vitesse minimale d'environ 7,0 mètres par seconde pour dégager la barre transversale.