Du er på bagsiden af en pickup truck på en varm sommerdag, og du er lige færdig med at spise et æble. Kernen er i din hånd, og du bemærker, at lastbilen bare passerer en åben dumpster 7,0 m ret vest for dig. Trucken går 30,0 km / t nordpå - forts?

Du er på bagsiden af en pickup truck på en varm sommerdag, og du er lige færdig med at spise et æble. Kernen er i din hånd, og du bemærker, at lastbilen bare passerer en åben dumpster 7,0 m ret vest for dig. Trucken går 30,0 km / t nordpå - forts?
Anonim

Svar:

Min udsigtspunkt i lastbilen:

#v (t) ~~ 60j - 10 * 7 / 10k = 60j - 7k # Jeg afrunder #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")) eller

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

Retningen er givet i x-y-planet er give ved vinklen mellem

vektoren givet af # (- 30i + 60j); theta = tan ^ -1 (-2) = -63,4 ^ 0 # eller #296.5^0#

Bemærkning: Du kan også bruge bevarelse af momentum for at få retningen. Jeg har tilføjet z-retningen, fordi kernen vil påvirkes af tyngdekraften, og vil således gennemgå en parabolisk bevægelse, da den rejser til dumpster …

Observer uden for trucken

Forklaring:

Dette er et stort spørgsmål, der illustrerer relativ forskydning og hastighed eller generelt acceleration. Mens dit spørgsmål ikke berører det, er det generelle overvejelse at bestemme bolden

bane i nærværet #v_y, -v_x "og" a_z = g #. Jeg vil forsøge at give dig indsigt i både de forenklede 2-D og 3-D synspunkter på problemet.Jeg vil gøre dette fra mit referencepunkt i lastbilen (hvilket er hvad dit spørgsmål spørger) og fra en observatør uden for toget.

Observer - Indenfor trucken, Me: Kernen vil bevæge sig med konstant hastighed, #v_ "North" = v_y = 60 m / s # væk fra toget. Der er intet, der bremser kernen. Så jeg vil se bolden lige foran mig, flyver længere væk og falder ned med # V_z = gt #

selvfølgelig vil der være en buet bane, en parabola i y-z, flyet, hvor toget bevæger sig vinkelret på. Så det jeg ser er vektoren,

1) #v (t) = v_yj - "gt" k = v_yhaty - "gt" hatz = ((0), (v_y), ("- gt")) = ((0), (v_y), ("- 9,81 t ")) # eller

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

For at beregne t bruger du # V_y # og afstanden til dumpsteren

afstand #y = 7 m #

#t = (7 m) / (60 m / s) = 7/60 s ~~.1167 # indsæt dette i 2 og vi har:

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

Observer - Udenfor trucken, Du klart en observatør på siden gåtur tæt på lastbilen vil også se truckens hastighed, så vi skal justere ligning 1) og 2) som:

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")) eller

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

Retningen er givet i x-y-planet er give ved vinklen mellem

vektoren givet af # (- 30i + 60j); theta = tan ^ -1 (-2) = -63,4 ^ 0 # eller #296.5^0#