الإجابة:
لا يمكن أن تصل سرعة الكرة إلى 35 م/ث بعد 3 ثوان من سقوطها سقوطا حراً.
الشرح:
سرعة الكرة في السقوط الحر تزداد بمقدار ثابت مقداره 9.8 م/ث كل ثانية. أي أن سرعتها بعد ثانية واحدة تكون 9.8 م/ث، وبعد ثانيتين تكون 19.6 م/ث، وبعد ثلاث ثوان تكون 29.4 م/ث. وعليه، فإن أقصى سرعة يمكن أن تصلها الكرة بعد 3 ثوان هي 29.4 م/ث.
وبالتالي، فإن سرعة 35 م/ث هي سرعة أعلى من أقصى سرعة يمكن أن تصلها الكرة بعد 3 ثوان.
الخطوات الرياضية:
إذا كانت سرعة الكرة عند سقوطها تساوي v0، فإن سرعتها بعد t ثانية من السقوط تساوي:
v = v0 + 9.8t
حيث:
- v هي السرعة النهائية
- v0 هي السرعة الابتدائية
- t هو الزمن
إذا افترضنا أن سرعة الكرة عند سقوطها تساوي 0، أي أن v0 = 0، فإن معادلة السرعة النهائية تصبح:
v = 9.8t
إذا وضعنا t = 3 في هذه المعادلة، نحصل على:
v = 9.8 * 3 = 29.4
وبالتالي، فإن أقصى سرعة يمكن أن تصلها الكرة بعد 3 ثوان هي 29.4 م/ث.