一輛汽車從懸崖上掉落,並在 \( 0.5 \mathrm{~s} \) 內落到地面。令 \( g=10 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-2} \)(為了簡化計算)。- 它撞擊地面時的速度是多少?
- 在 \( 0.5 \mathrm{~s} \) 內的平均速度是多少?
- 懸崖離地面的高度是多少?
已知
時間, $t$ = 0.5 秒
加速度, $a$ = +10m/s2(加速度為正,因為汽車向下墜落)
初速度, $u$ = 0 m/s
(i) 我們需要找到末速度, $v$。
我們有 $u$,$a$,和 $t$。
然後我們可以找到 $v$,使用第一運動定律。
$v=u+at$
$v=0+10\times 0.5$
$v=5m/s$
因此,汽車撞擊地面的速度為 5m/s。
(ii) 我們知道,
$平均速度=\frac{初速度+末速度}{2}$
$平均速度=\frac{u+v}{2}$
$平均速度=\frac{0+5}{2}$
$平均速度=2.5m/s$
因此,汽車的平均速度為 2.5 m/s。
(iii) 懸崖的高度將等於行駛距離, $s$。
我們有 $u$,$a$,和 $t$。
然後我們可以找到 $s$,使用第二運動定律。
$s=ut+\frac{1}{2}a{t}^{2}$
$s=0\times 0.5+\frac{1}{2}\times 10\times (0.5{)}^{2}$
$s=0+\frac{1}{2}\times 10\times 0.25$
$s=5\times 0.25$
$s=5\times \frac{25}{100}$
$s=5\times \frac{1}{4}$
$s=1.25m$
因此,懸崖離地面的高度為 1.25m。
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