Vzhledem k době zavěšení a ujeté vzdálenosti fotbalu zjistěte, jak vysoko to šlo, jak rychle jste ho kopli a úhel, pod nímž opustil zem.
Materiály
- Fotbal
- Stopky
- Svinovací metr nebo fotbalové hřiště
- Kalkulačka
- Tužka a papír
- Ochotný přítel
Postup
- Vykopněte míč a na současně spusťte stopky. To je místo, kde se může hodit kamarád. Nechte je držet míč a pracujte s časovačem, abyste mohli soustředit veškerou svou energii na to, aby míč dostal co nejlepší kop!
- Když míč dopadne na zem, zastavte časovač a označte, kde míč nejprve dopadne . Změřte, jak daleko to je od místa, kde jste to kopli. Fotbalové hřiště to docela usnadňuje, ale stejně dobře funguje i dlouhá metr.
- Nyní pro trochu matematiky. Vydělte ujetou vzdálenost (d, metry) časem zavěšení (t, sekundy). To vám řekne vodorovnou rychlost míče, vx, v metrech za sekundu: vx = d / t.
- Vypočítejte svislou rychlost míče, vy, vynásobením poloviny doby zablokování (t) zrychlením v důsledku gravitace (g = 9,8 m / s2): vx2 + vy2 = ½ gt
- Nyní je čas zkombinovat horizontální a vertikální rychlost a získat celkovou rychlost, v = √ (vx2 + vy2). Takto rychle jste kopali míč, v metrech za sekundu.
- Chcete-li vypočítat, jak vysoko kulička dosáhla (h), vezměte svislou rychlost na druhou a vydělte ji dvojnásobkem gravitačního zrychlení: h = vy2 / 2g
- Můžete také vypočítat úhel ve kterém míč opustil zem (θ) pomocí malého kousku trigonometrie: θ = tan-1 (vy / vx)
Výsledky
Máte vypočítal rychlost, s jakou jste kopali do míče (v metrech za sekundu), úhel, pod kterým vystřelil, a jak vysoko jste jej kopli (v metrech).
Proč?
Výše uvedené může znít jako hromada matematického gobbledygooku. Je však založen na velmi jednoduchém a velmi důležitém nápadu z fyziky: můžete samostatně zacházet s vertikálním read more