속도와 가속도에 영향을 미치는 요인 :
* 언덕의 경사 : 가파른 경사면은 가속도가 높아지고 최종 속도가 높아집니다.
* 초기 속도 : 공이 초기 속도로 시작하면 속도가 휴식에서 시작되는 것보다 속도가 높아집니다.
* 마찰 : 공과 언덕 표면 사이 (공기 저항 포함) 사이의 마찰은 공을 속도로 느리게하여 속도와 가속도가 줄어 듭니다.
* 공의 질량 : 공의 질량은 중력으로 인해 가속도에 직접적인 영향을 미치지 않지만 마찰을 극복하기 위해 얼마나 많은 힘이 필요한지에 영향을 미칩니다.
* 공의 모양과 크기 : 표면적이 더 큰 공은 더 많은 공기 저항을 경험하여 속도를 늦출 것입니다.
속도 및 가속도 계산 :
볼의 속도와 가속도를 계산하려면 다음 동작 방정식을 사용할 수 있습니다.
* 가속도 (a) : 중력 만 공에 작용한다고 가정하면 가속도는 일정하고`g * sin (theta)`과 같으며, 여기서`g '는 중력 (약 9.8 m/s²)으로 인한 가속도이며`theta'는 기울기의 각도입니다.
* 최종 속도 (v) : `v² =u² + 2as ', 여기서`u'는 초기 속도,`a`는 가속도이고,`s`는 이동하는 거리입니다.
* 시간 (t) : `v =u + at`
예 :
공이 30 도의 경사면으로 언덕 꼭대기에서 휴식을 시작한다고 가정 해 봅시다.
* 가속도 (a) : `a =g * sin (theta) =9.8 m/s² * sin (30 °) =4.9 m/s²`
* 최종 속도 (v) : 최종 속도를 계산하기 위해 이동 한 거리를 알아야합니다. 예를 들어 거리가 10 미터 인 경우`v² =0² + 2 * 4.9 m/s² * 10 m =98 m²/s²`,`v =√98 m²/s² =9.9 m/s`입니다.
* 시간 (t) : 이전 예제에서와 동일한 거리를 사용하여 언덕의 바닥에 도달하는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있습니다 :`t =(v -u)/a =(9.9 m/s -0 m/s)/4.9 m/s² =2.02 s`.
중요한 메모 :
*이 방정식은 단순화되며 마찰이나 공기 저항과 같은 요소를 설명하지 않습니다.
* 내리막 길을 굴리는 볼의 실제 속도와 가속도는 이러한 방정식을 사용하여 계산 된 것보다 약간 적습니다.
이것들은 단지 이론적 계산입니다. 실제로 실제 속도와 가속은 요인의 조합에 의해 영향을받습니다.
