'n Bal, met massa 0,06 kg, word vertikaal opwaarts gegooi vanaf die balkon van 'n gebou, 3 m bokant die grond - NSC Physical Sciences - Question 3 - 2021 - Paper 1

Tyd t = 1,02 s vertoon 'n verandering in die snelheid van die bal. Die grafiek dui aan dat die bal die maksimum hoogtes en posisies bereik het op hierdie tyd.

Die verskil in snelheid kan weergegee word as die werk wat gedoen is te redeneer oor die snelheidsverandering:

$ext{Verskil} = v_f - v_i$

Hier is $v_f = 0 ext{ m/s}$ (op die hoogste punt) en $v_i = 1.02 ext{ m/s}$ (net voor dit bereik word). Het dus die verskil is:

$ext{Verskil} = 0 - 1.02 = -1.02 ext{ m/s}$

Oppervlakte A1 verteenwoordig die arbeid gedoen op die bal terwyl dit opwaarts beweeg, en A2 verteenwoordig die arbeid terwyl dit neerwaarts beweeg.

Die VERSKIL in oppervlakes A1 en A2 kan bereken word deur die area van die driehoekige vorms te gebruik:

A1 = rac{1}{2} imes ext{basis} imes ext{hoogte} A2 = rac{1}{2} imes ext{basis} imes ext{hoogte}

Die waardes kan in die grafiek afgelees word en die verskil kan gaan as:

$ext{VERSKIL} = A1 - A2$

Die aanvanklike spoed kan bereken word deur die hoogte wat die bal bereik het, te analiseer:

Deur die kinematika vergelyking te gebruik:

$v^2 = u^2 + 2gh$

waar $g > 0$, en $h = 3 ext{ m}$, ons so kan herorganiseer om die aanvanklike spoed $u$ te vind:

$u = ext{sqrt}(v^2 - 2gh)$

As die eindspoed op $v = 0 ext{ m/s}$ by hoogtepunt:

$u = ext{sqrt}(0 - 2(-9.81)(3)) = ?$. Die exacte waarde kan bereken word as deel van die vrae.

Die maksimum hoogte kan gevind word deur die posisie op die snelheidsgrafiek te ontleed, met die formule:

h = v_i t + rac{1}{2} a t^2

Hier kan ons die tyd wat die bal opwaarts beweeg en die versnellings van gravitasie in plek insit om h te vind.