Question Number 183039 by Mastermind last updated on 18/Dec/22
$$\mathrm{A}\:\mathrm{Golfer}\:\mathrm{practising}\:\mathrm{on}\:\mathrm{a}\:\mathrm{range} \\ $$$$\mathrm{with}\:\mathrm{an}\:\mathrm{accelerated}\:\mathrm{tree}\:\mathrm{4}.\mathrm{9m}\:\mathrm{above} \\ $$$$\mathrm{the}\:\mathrm{fairway}\:\mathrm{is}\:\mathrm{able}\:\mathrm{to}\:\mathrm{strike}\:\mathrm{a}\:\mathrm{ball} \\ $$$$\mathrm{so}\:\mathrm{that}\:\mathrm{it}\:\mathrm{leaves}\:\mathrm{the}\:\mathrm{club}\:\mathrm{with}\:\mathrm{a}\: \\ $$$$\mathrm{horizontal}\:\mathrm{velocity}\:\mathrm{of}\:\mathrm{20m}/\mathrm{s}. \\ $$$$\left(\mathrm{Assume}\:\mathrm{the}\:\mathrm{acceleration}\:\mathrm{due}\:\mathrm{to}\:\right. \\ $$$$\mathrm{gravity}\:\mathrm{is}\:\mathrm{9}.\mathrm{8m}/\mathrm{s}^{\mathrm{2}} \:\mathrm{and}\:\mathrm{the}\:\mathrm{effect}\:\mathrm{of}\:\mathrm{air} \\ $$$$\mathrm{resistance}\:\mathrm{maybe}\:\mathrm{ignored}\:\mathrm{unless} \\ $$$$\mathrm{othewise}\:\mathrm{stated}\: \\ $$$$\left.\mathrm{1}\right)\:\mathrm{How}\:\mathrm{long}\:\mathrm{after}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ball}\:\mathrm{leaves}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{club}\:\mathrm{will}\:\mathrm{it}\:\mathrm{land}\:\mathrm{on}\:\mathrm{the}\:\mathrm{fairway}? \\ $$$$\left.\mathrm{2}\right)\:\mathrm{What}\:\mathrm{horizontal}\:\mathrm{distance}\:\mathrm{will}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{ball}\:\mathrm{travel}\:\mathrm{before}\:\mathrm{striking}\:\mathrm{the}\:\mathrm{fairway}? \\ $$$$\left.\mathrm{3}\right)\:\mathrm{What}\:\mathrm{is}\:\mathrm{the}\:\mathrm{acceleration}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ball} \\ $$$$\mathrm{0}.\mathrm{5s}\:\mathrm{after}\:\mathrm{being}\:\mathrm{hit}? \\ $$$$\left.\mathrm{4}\right)\:\mathrm{Calculate}\:\mathrm{the}\:\mathrm{speed}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ball}\: \\ $$$$\mathrm{0}.\mathrm{8s}\:\mathrm{after}\:\mathrm{it}\:\mathrm{leaves}\:\mathrm{the}\:\mathrm{club}? \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{M}.\mathrm{m} \\ $$
Answered by mr W last updated on 19/Dec/22
$$\left.\mathrm{1}\right) \\ $$$$\mathrm{4}.\mathrm{9}=\frac{\mathrm{9}.\mathrm{8}{t}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}\:\Rightarrow{t}=\mathrm{1}\:{s} \\ $$$$\left.\mathrm{2}\right) \\ $$$$\mathrm{20}×\mathrm{1}=\:\mathrm{20}{m} \\ $$$$\left.\mathrm{3}\right) \\ $$$${at}\:{any}\:{time}:\:{a}=\mathrm{9}.\mathrm{8}\:{m}/{s}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\left.\mathrm{4}\right) \\ $$$${v}_{{h}} =\mathrm{20}\:{m}/{s} \\ $$$${v}_{{v}} =\mathrm{9}.\mathrm{8}×\mathrm{0}.\mathrm{8}=\mathrm{7}.\mathrm{84}\:{m}/{s} \\ $$$${v}=\sqrt{\mathrm{20}^{\mathrm{2}} +\mathrm{7}.\mathrm{84}^{\mathrm{2}} }\approx\mathrm{21}.\mathrm{5}\:{m}/{s} \\ $$