'n Man gooi bal A afwaarts teen 'n spoed van 2 m·s⁻¹ vanaf die rand van 'n venster, 45 m bo 'n dam water - NSC Physical Sciences - Question 3 - 2016 - Paper 1

Die tyd wat bal B neem om die wateroppervlak te tref, gebruik ons weer die kinematiese vergelyking:

riangle y = v_i riangle t + rac{1}{2}a( riangle t)^2

Vir bal B, ons weet:

• $v_i$ = 0 (bal B begin uit 'n stilstand)
• $riangle y$ = 45 m
• $a$ = 9.8 m·s⁻²

Die vergadering word:

45 = 0 imes riangle t + rac{1}{2}(9.8)( riangle t)^2

Dit vereenvoudig tot:

$45 = 4.9( riangle t)^2$

riangle t^2 = rac{45}{4.9} \\ riangle t^2 \\ ext{ ongeveer } 9.18 \\ riangle t = 3.02 ext{ sekondes}

Die tyd wat bal B neem is dus ongeveer 3.02 sekondes.

Omdat bal B een sekonde later gegooi word, het dit alreeds 1 sekonde 'n afwaartse beweging gehad voordat hy gegooi word. Dit beteken die beginsnelheid van bal B moet die snelheid wees wat bal A bereik het na 1 sekonde.

Gebruik weer die kinematiese vergelyking:

$v_f = v_i + a riangle t$

Hier, $v_i$ = 2 m·s⁻¹, $a$ = 9.8 m·s⁻², en $riangle t$ = 1 s:

$v_f = 2 + 9.8 imes 1 = 11.8 ext{ m·s}^{-1}$

Dus, die beginsnelheid van bal B is 11.8 m·s⁻¹.

Om 'n snelheid-tyd grafiek te teken, sal ek die volgende punte merk:

1. Die beginsnelheid van bal A is 2 m·s⁻¹ en sal aanhou om te verhoog tot 29.8 m·s⁻¹ oor 2.83 sekondes
2. Bal B begin met 'n beginsnelheid van 11.8 m·s⁻¹ en sal aanhou om te verhoog deur die hoogtes in 3.02 sekondes te bereik.

Die grafiek sal dus twee lyne vertoon:

• Die eerste lyn van bal A wat begin by (0 s, 2 m·s⁻¹) en eindig by (2.83 s, 29.8 m·s⁻¹).
• Die tweede lyn van bal B wat begin by (1 s, 11.8 m·s⁻¹) en eindig by (3.02 s, niche oorgang na die wateroppervlak op 45 m).

Die asse moet die tyd (s) op die x-as en die snelheid (m·s⁻¹) op die y-as vertoon. Maak seker dat die lyn vir bal B 'n verduideliking het dat dit later begin.