Como calcular quanto tempo um projétil está no ar
Quando você lançar um projétil no ar, você pode usar a física para determinar quanto tempo vai permanecer no ar. Porque a força da gravidade atua somente para baixo - isto é, no sentido vertical - você pode tratar as componentes vertical e horizontal da trajetória de vôo separadamente. Como resultado, você pode calcular coisas como o tempo o projétil será decolar antes que atinge o chão.
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Video: Me Salva! CIN19 - Queda Livre (MQL) e Lançamento Vertical
Digamos, por exemplo, que você decide disparar um canhão para o ar. Suponha que tem um focinho velocidade de 860 metros / segundo, e que ele está apontando para cima. Quanto tempo você tem que sair do caminho antes de a bala de canhão volta para baixo e oblitera o seu novo canhão?
Primeiro, você tem que determinar quanto tempo levará para que a bala de canhão para atingir sua altura máxima. Você sabe que a velocidade vertical da bala de canhão em sua altura máxima é de 0 metros / segundo, assim você pode usar a seguinte equação para encontrar o tempo a bala de canhão vai demorar para chegar a sua altura máxima:
vf = vEu + em
Porque vf = 0 metros / segundo e uma = -g = -9.8 m / segundos2, ele funciona para isso:
Video: Me Salva! CIN25 - Lançamento Oblíquo
0 = vEu - gt
Resolvendo para o tempo, você obter o seguinte:
Você entra os números em sua calculadora como segue:
Demora cerca de 88 segundos para que o canhão para atingir a sua altura máxima (ignorando a resistência do ar).
Video: Derivação do deslocamento máximo de um projétil em um dado momento
Então, quanto tempo vai demorar a bala de canhão para completar toda a sua viagem? Voos como aquela tomada pela bala de canhão estão symmetrical- a viagem é um espelho da viagem para baixo. A velocidade em qualquer ponto no caminho para cima tem exatamente a mesma magnitude que no caminho para baixo, mas no caminho para baixo, a velocidade é na direção oposta. Isto significa que o tempo total de voo é o dobro do tempo que leva a bala de canhão para atingir o seu ponto mais alto, ou
ttotal = 2 (88 s) = 176 s
Você tem 176 segundos, ou 2 minutos e 56 segundos, até que a bala destrói o canhão que disparou ele.