Gegeven:

- Massa van het projectiel, $m =100\ \text{g} =0,1 \ \text{kg}$

- Lengte van de arm, $L =29 \ \text{in} =0,7366 \ \text{m}$

- Afstand van het topje van de vingers tot de put, $r =20 \ \text{in} =0,508 \ \text{m}$

Om te vinden:

- Gemiddelde snelheid van het projectiel, $v_{avg}$

Oplossing:

De gemiddelde snelheid van het projectiel kan worden gevonden met behulp van de formule:

$$v_{gem} =\frac{\Delta x}{\Delta t}$$

Waar,

- $\Delta x$ is de verplaatsing van het projectiel, en

- $\Delta t$ is de tijd die het projectiel nodig heeft om deze verplaatsing te overbruggen.

Eerst moeten we de verplaatsing van het projectiel vinden. De verplaatsing is de afstand tussen de begin- en eindpositie van het projectiel. In dit geval bevindt de beginpositie van het projectiel zich op de punt van de vingers en de eindpositie in de put. De verplaatsing is dus:

$$\Delta x =r =0,508 \ \text{m}$$

Vervolgens moeten we de tijd vinden die het projectiel nodig heeft om deze verplaatsing te overbruggen. De benodigde tijd kan worden gevonden met behulp van de formule:

$$\Delta t =\frac{2L}{v}$$

Waar,

- $v$ is de snelheid van het projectiel.

De snelheid van het projectiel kan worden gevonden met behulp van de formule:

$$v =\sqrt{2gL}$$

Waar,

- $g$ is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht ($g =9,8 \ \text{m/s}^2$).

Als we de waarden van $L$ en $g$ in de formule vervangen, krijgen we:

$$v =\sqrt{2(9,8 \ \text{m/s}^2)(0,7366 \ \text{m})} =4,13 \ \text{m/s}$$

Nu kunnen we de waarden van $\Delta x$ en $\Delta t$ vervangen in de formule voor de gemiddelde snelheid:

$$v_{gem} =\frac{0,508 \ \text{m}}{\frac{2(0,7366 \ \text{m})}{4,13 \ \text{m/s}}} =2,81 \ \text {m/s}$$

Daarom is de gemiddelde snelheid van het projectiel $2,81 \ \text{m/s}$.