Anda menjatuhkan batu ke sumur yang dalam dan mendengarnya mengenai bagian bawah 3,20 detik kemudian. Ini adalah waktu yang dibutuhkan batu untuk jatuh ke dasar sumur, ditambah waktu yang dibutuhkan untuk suara mencapai Anda. Jika suara berjalan dengan kecepatan 343 m / dtk (lanjutan)?

Anda menjatuhkan batu ke sumur yang dalam dan mendengarnya mengenai bagian bawah 3,20 detik kemudian. Ini adalah waktu yang dibutuhkan batu untuk jatuh ke dasar sumur, ditambah waktu yang dibutuhkan untuk suara mencapai Anda. Jika suara berjalan dengan kecepatan 343 m / dtk (lanjutan)?
Anonim

Menjawab:

46,3 m

Penjelasan:

Masalahnya ada dalam 2 bagian:

  1. Batu itu jatuh di bawah gravitasi ke dasar sumur.

  2. Suara bergerak kembali ke permukaan.

Kami menggunakan fakta bahwa jaraknya sama untuk keduanya.

Jarak jatuh batu diberikan oleh:

#sf (d = 1/2 "g" t_1 ^ 2 "" warna (merah) ((1)) #

Kita tahu bahwa kecepatan rata-rata = jarak yang ditempuh / waktu yang ditempuh.

Kami diberi kecepatan suara sehingga kami dapat mengatakan:

#sf (d = 343xxt_2 "" warna (merah) ((2))) # #

Kita tahu itu:

#sf (t_1 + t_2 = 3.2s) #

Kita bisa pasang #sf (warna (merah) ((1))) # sama dengan #sf (warna (merah) ((2)) rArr) #

#:.##sf (343xxt_2 = 1/2 "g" t_1 ^ 2 "" warna (merah) ((3))) #

#sf (t_2 = (3.2-t_1)) #

Mengganti ini menjadi #sf (warna (merah) ((3)) rArr) #

#sf (343 (3.2-t_1) = 1/2 "g" t_1 ^ 2) #

#:.##sf (1097.6-343t_1 = 1/2 "g" t_1 ^ 2) #

Membiarkan #sf ("g" = 9,8color (putih) (x) "m / s" ^ 2) #

#:.##sf (4.9t_1 ^ 2 + 343t_1-1097.6 = 0) #

Ini dapat diselesaikan dengan menggunakan rumus kuadratik:

#sf (t_1 = (- 343 + -sqrt (117.649- (4xx4.9xx-1097.6))) / (9,8) #

Mengabaikan root -ve ini memberi:

#sf (t_1 = 3.065color (white) (x) s) #

#:.##sf (t_2 = 3.2-3.065 = 0.135warna (putih) (x) s) #

Mengganti ini kembali menjadi #sf (warna (merah) ((2)) rArr) #

#sf (d = 343xxt_2 = 343xx0.135 = 46.3color (putih) (x) m) #