Hypothèses:
* négliger la résistance à l'air: Pour plus de simplicité, nous supposerons qu'il n'y a pas de résistance à l'air affectant le mouvement de la balle.
* Accélération gravitationnelle constante: Nous supposerons que l'accélération due à la gravité (g) est constante à environ 9,8 m / s².
Scénario:
Voyons une balle lancée verticalement vers le haut avec une vitesse initiale (V₀).
Analyse:
1. Motion ascendante:
* Alors que la balle se rend vers le haut, la gravité agit contre son mouvement, ce qui le fait ralentir.
* La vitesse diminue linéairement avec le temps.
* L'équation de la vitesse (v) à tout moment (t) pendant le mouvement vers le haut est:
* v =v₀ - gt
2. Hauteur maximale:
* À la hauteur maximale, le ballon se reposait momentanément.
* La vitesse devient nulle (v =0).
3. Mouvement vers le bas:
* Alors que la balle retombe, la gravité agit désormais dans le même sens que son mouvement, ce qui la faisait accélérer.
* La vitesse augmente linéairement avec le temps.
* L'équation de la vitesse (v) à tout moment (t) pendant le mouvement vers le bas est:
* v =gt
graphique:
Le graphique de la vitesse vs temps ressemblerait à ceci:
* forme: Une forme V.
* pente: La pente des lignes représente l'accélération due à la gravité (G).
* Interception: L'ordonnée Y représente la vitesse initiale (V₀).
Points clés:
* La vitesse est positive pendant le mouvement vers le haut et négatif pendant le mouvement vers le bas (en supposant la direction ascendante comme positive).
* L'amplitude de la vitesse est la même à la même hauteur au-dessus et en dessous de la hauteur maximale.
Exemple:
Si une balle est lancée vers le haut avec une vitesse initiale de 20 m / s, sa vitesse après 1 seconde serait:
* v =v₀ - gt =20 m / s - 9,8 m / s² * 1 s =10,2 m / s (vers le haut)
Après 2 secondes, la vitesse serait:
* v =v₀ - gt =20 m / s - 9,8 m / s² * 2 s =0,4 m / s (vers le haut)
Et après 3 secondes, la vitesse serait:
* v =v₀ - gt =20 m / s - 9,8 m / s² * 3 s =-9.4 m / s (vers le bas)
Conclusion:
La vitesse d'une balle lancée verticalement varie linéairement avec le temps, changeant de direction à la hauteur maximale. Le taux de variation de la vitesse est déterminé par l'accélération due à la gravité.
