Rzucasz piłkę w powietrze z wysokości 5 stóp prędkości piłki 30 stóp na sekundę. Złapałeś piłkę 6 stóp nad ziemią. Jak wykorzystać model 6 = -16t ^ 2 + 30t + 5, aby dowiedzieć się, jak długo piłka była w powietrzu?

Rzucasz piłkę w powietrze z wysokości 5 stóp prędkości piłki 30 stóp na sekundę. Złapałeś piłkę 6 stóp nad ziemią. Jak wykorzystać model 6 = -16t ^ 2 + 30t + 5, aby dowiedzieć się, jak długo piłka była w powietrzu?
Anonim

Odpowiedź:

# t ~~ 1,84 # sekundy

Wyjaśnienie:

Jesteśmy proszeni o znalezienie całkowitego czasu # t # piłka była w powietrzu. W ten sposób zasadniczo rozwiązujemy # t # w równaniu # 6 = -16t ^ 2 + 30t + 5 #.

Aby rozwiązać # t # przepisujemy powyższe równanie, ustawiając je na zero, ponieważ 0 reprezentuje wysokość. Zerowa wysokość oznacza, że piłka znajduje się na ziemi. Możemy to zrobić, odejmując #6# z obu stron

# 6cancel (kolor (czerwony) (- 6)) = - 16t ^ 2 + 30t + 5 kolor (czerwony) (- 6) #

# 0 = -16t ^ 2 + 30t-1 #

Aby rozwiązać # t # musimy użyć wzoru kwadratowego:

#x = (-b pm sqrt (b ^ 2-4ac)) / (2a) #

gdzie # a = -16, b = 30, c = -1 #

Więc…

#t = (- (30) pm sqrt ((30) ^ 2-4 (-16) (- 1))) / (2 (-16)) #

#t = (-30 pm sqrt (836)) / (-32) #

To daje # t ~~ 0,034, t ~~ 1,84 #

Uwaga: To, co ostatecznie znaleźliśmy, było korzeniami równania

a gdybyśmy mieli wykreślić funkcję # y = -16t ^ 2 + 30t-1 # otrzymamy ścieżkę piłki.

www.desmos.com/calculator/vlriwas8gt

Zauważ na wykresie (patrz link), że piłka dotknęła ziemi dwa razy na dwóch # t # wartości, które początkowo znaleźliśmy, ale w problemie rzucamy piłkę z początkowej wysokości # 5 „ft” # więc możemy lekceważyć # t ~~ 0.034 # ponieważ ta wartość sugeruje, że piłka została rzucona na początkowej wysokości zero, której nie było

Tak więc jesteśmy z # t ~~ 0.034 # który jest drugim korzeniem, które na wykresie reprezentuje czas uderzenia piłki w ziemię, dając nam całkowity czas lotu (w sekundach, które zakładam).