윌리엄 텔은 20.0 미터 떨어진 나무에서 사과를 쏘고 4.0 높이는 화살표가 지상 여행 위의 1.0 미터에서 0.500 초 동안 방출됩니다. 화살의 속도?

1. 수평 운동

* 거리 : 20.0 미터

* 시간 : 0.500 초

수평 속도를 찾기 위해 공식을 사용할 수 있습니다.

* 속도 =거리 / 시간

* 속도 =20.0 m / 0.500 s

* 속도 =40.0 m/s

2. 수직 운동

* 초기 높이 : 1.0 미터

* 최종 높이 : 4.0 미터 (사과 높이)

* 시간 : 0.500 초

우리는 다음 운동 방정식을 사용하여 초기 속도의 수직 구성 요소를 찾을 수 있습니다 (v _y ) ::

* 최종 높이 =초기 높이 + (v _y * 시간) + (0.5 * 가속도 * 시간 ² ))

* 참고 : 우리는 중력으로 인한 가속도가 -9.8 m/s ² 이라고 가정합니다. (아래쪽으로 행동하기 때문에 부정)

값을 연결하기 :

* 4.0 m =1.0 m + (v _y * 0.500 s) + (0.5 * -9.8 m/s ² * (0.500 s) ² ))

방정식 단순화 :

* 4.0 m =1.0 m + 0.500V _y S -1.225 m

* 3.775 m =0.500V _y 에스

v _y 에 대한 해결 :

* v _y =3.775 m / 0.500 s

* v _y =7.55 m/s

3. 총 속도

이제 우리는 총 속도의 크기를 찾아야합니다. 우리는 수평 (v _x 입니다 =40.0 m/s) 및 수직 (v _y =7.55 m/s) 구성 요소. 우리는 피타고라스 정리를 사용할 수 있습니다.

* 총 속도 =√ (v _x 2 + v _y 2 ))

* 총 속도 =√ (40.0 ² + 7.55 ² ))

* 총 속도 ≈ 40.8 m/s

따라서 화살표의 속도는 약 40.8m/s입니다.