Comprendre la physique

* Gravité: La balle est affectée par la gravité, ce qui le fait décélérer lorsqu'il se déplace vers le haut. L'accélération due à la gravité est d'environ -9,8 m / s² (négative car elle agit vers le bas).

* conservation de l'énergie: Nous pouvons utiliser le principe de conservation de l'énergie pour résoudre ce problème. L'énergie mécanique totale (énergie potentielle + énergie cinétique) de la balle reste constante tout au long de son mouvement.

Calculs

1. Énergie potentielle à hauteur maximale:

* L'énergie potentielle de la balle (PE) à son point le plus élevé est:PE =MGH, où:

* M =masse (0,300 kg)

* g =accélération due à la gravité (9,8 m / s²)

* h =hauteur (10,0 m)

* PE =(0,300 kg) (9,8 m / s²) (10,0 m) =29,4 J

2. Énergie cinétique à la libération:

* Au moment de la libération, le ballon n'a qu'une énergie cinétique (KE). Étant donné que l'énergie est conservée, le KE à la libération est égal au PE au point le plus élevé:KE =29,4 J

3. Vitesse initiale:

* Ke =(1/2) mv², où v est la vitesse initiale.

* 29,4 J =(1/2) (0,300 kg) v²

* Résoudre pour V:V =√ (2 * 29,4 J / 0,300 kg) ≈ 14,0 m / s

Par conséquent:

* La vitesse initiale de la balle lorsqu'elle a été jetée vers le haut est approximativement 14,0 m / s .

Informations supplémentaires

* temps pour atteindre la hauteur maximale: Vous pouvez également calculer le temps nécessaire pour que le ballon atteigne sa hauteur maximale en utilisant des équations cinématiques.

* Temps total dans l'air: Étant donné que le mouvement est symétrique, le temps total de la balle est dans l'air est deux fois le temps qu'il faut pour atteindre sa hauteur maximale.