Sıcak bir yaz gününde bir kamyonetin arkasındasınız ve bir elma yemeyi yeni bitirdiniz. Çekirdek sizin elinizde ve aracın batısından 7,0 m ötede açık bir çöp bidonundan geçtiğini görüyorsunuz. Kamyon kuzey yönünde 30.0 km / sa gidiyor - devam?

Sıcak bir yaz gününde bir kamyonetin arkasındasınız ve bir elma yemeyi yeni bitirdiniz. Çekirdek sizin elinizde ve aracın batısından 7,0 m ötede açık bir çöp bidonundan geçtiğini görüyorsunuz. Kamyon kuzey yönünde 30.0 km / sa gidiyor - devam?
Anonim

Cevap:

Kamyondaki son noktam:

#v (t) ~~ 60j - 10 * 7 / 10k = 60j - 7k # Yuvarladım #g -> 10 #

#time, t = 7/10 s #

#v (t) = v_ (x) i + v_yj - "gt" k #

#v_ (x) hatx + v_yhaty - "gt" hatz = ((v_x), (v_y), ("- gt")) = ((-30), (60), ("- 9.81t")) # veya

4) #v (t) = -30i + 60j - 7k #

X-y düzleminde verilen yönler arasındaki açı ile verilir

tarafından verilen vektör # (- - 30i + 60j); theta = tan ^ -1 (-2) = -63.4 ^ 0 # veya #296.5^0#

Not: Yön almak için momentum korunumunu da kullanabilirsiniz. Z yönünü ekledim çünkü çekirdek yerçekiminden etkilenecek, böylece çöplüklere doğru giderken parabolik bir harekete geçecek …

Kamyonun görüş noktası dışında gözlemci

Açıklama:

Bu, göreceli yer değiştirme ve hızı gösteren veya genel ivmelenmeyi gösteren harika bir sorudur. Sorunuz dokunmasa da, bunun genel düşüncesi topu belirlemek.

varlığında yörünge #v_y, -v_x "ve" a_z = g #. Sorunun hem basitleştirilmiş 2 boyutlu hem de 3 boyutlu görünümleri hakkında size fikir vermeye çalışacağım.Bunu kamyondaki referans noktamdan (sorunuzun sorduğu şey) ve tren dışındaki bir gözlemciden yapacağım.

Gözlemci - Kamyonun içinde, Ben: Çekirdek sabit hızla hareket edecektir, #v_ "Kuzey" = v_y = 60 m / s # trenden uzak. Çekirdeği yavaşlatan hiçbir şey yok. Böylece topu tam önümde göreceğim, daha uzağa uçuyorum ve düşüyorum # V_z = -gt #

Açıkçası, kavisli bir yörünge, y-z'de bir parabol, trenin dik olarak hareket ettiği düzlem olacak. Yani gördüğüm şey vektör.

1) #v (t) = v_yj - "gt" k = v_yhaty - "gt" hatz = ((0), (v_y), ("- gt")) = ((0), (v_y), ("- 9.81 t ")) # veya

2) #v (t) = 60j - 9.81tk #

T hesaplamak için # V_y # ve çöplüğe olan mesafe

mesafe #y = 7 m #

#t = (7 m) / (60 m / s) = 7/60 sn. Bunu 2'ye yerleştirin ve bizde:

3) #v (t) ~~ 60j - 10 * 7 / 10k = 60j - 7k # Yuvarladım #g -> 10 #

Gözlemci - Kamyonun dışında Açıkça, aracın yan tarafındaki yürüyüşte bir gözlemci aynı zamanda aracın hızını da görecektir;

3) #v (t) = v_ (x) i + v_yj - "gt" k #

#v_ (x) hatx + v_yhaty - "gt" hatz = ((v_x), (v_y), ("- gt")) = ((-30), (60), ("- 9.81t")) # veya

4) #v (t) = -30i + 60j - 7k #

X-y düzleminde verilen yönler arasındaki açı ile verilir

tarafından verilen vektör # (- - 30i + 60j); theta = tan ^ -1 (-2) = -63.4 ^ 0 # veya #296.5^0#