Пример за свободно падане

The свободно падане Той съществува, когато тялото се освободи от височина X, с начална скорост нула и по време на падането то получава ускорение поради силата на гравитацията.

The свободно падане на тела е физическа величина, която се отнася до вертикално движение надолу, като се започне от почивка (начална скорост = 0) и в идеалния случай без препятствия или обстоятелства, които забавят движение. Всички тела падат с еднаква скорост във вакуум. Във въздуха това свойство се забелязва за тежки тела, но не и за леки тела, като дървесни листа или a хартия, тъй като въздухът създава триене, предлагайки съпротивление, което забавя ускорителното движение на падането Безплатно.

Free Fall е равномерно ускорено движение. За практически цели не отчитаме ефекта от триенето на въздуха. За да направим изчисленията за свободно падане, използваме константа и три променливи. Константата е стойността на ускорението на гравитацията (g), която е g = 981cm / s² или g = 9,81m / s². Това означава, че тялото ще ускорява 9,81 метра всяка секунда. Първата променлива е крайната скорост (v

_или или v_F), която е скоростта, която обектът достига в края на пътуването. Друга променлива е времето (t), което е колко време отнема пътуването от началната точка до края на пътуването. Третата променлива е височината (h), която е разстоянието от началната точка до края на маршрута.

Както виждаме, свободното падане има същите компоненти като Uniformly Accelerated Motion (MUA) и формулите са еквивалентни:

MUA <> БЕЗПЛАТНО ПАДАНЕ
Ускорение (а) <> гравитация (g)
Начална скорост (v_или) <> Начална скорост (v_или)
Фина скорост (v_F) <> крайна скорост (v_F)
Разстояние (d) <> височина (a, h)
Време (t) <> време (t)

По същия начин формулите за решаване на променливите за свободно падане съответстват на тези за равномерно ускорено движение.

MUA <> БЕЗПЛАТНО ПАДАНЕ
Крайна скорост (за начална скорост 0):
V_F= a * t <> v_F= g * t
Време (за начална скорост 0):
t = v_F / a <> t = v_F/ g
Височина (за начална скорост 0):
d = ½ при² <> h = ½ gt²

Свободното падане може да се комбинира с първоначален тласък. В този случай се добавят и двете движения, следвайки формулите на равномерно ускореното движение:

MUA <> БЕЗПЛАТНО ПАДАНЕ
Крайна скорост:
V_F= v_или + (a * t) <> v_F= v_или + (g * t)
Метеорологично време:
t = (v_F - v_или) / a <> t = (v_F- v_или) / g
Променя:
d = v_илиt + (½ при²) <> h = v_илиt + (½ gt²)

Конвенционалните единици за всеки елемент са:

g = m / s²
v_или = m / s
v_F = m / s
h = m
t = s

Освен това от всяка от променливите могат да се изграждат графики. Графиките за време и ускорение ще бъдат прогресивни прави линии в декартовата равнина, докато графиките за разстоянието ще бъдат извити.

Примери за проблеми със свободно падане:

Задача 1: Изчислете крайната скорост на обект при свободно падане, който започва от покой и пада за 5,5 секунди. Изграждане на графика.

V_или = 0

g = 9,81 m / s2

t = 5,5 s

Формула v_F= g * t = 9,81 * 5,5 = 53,955 m / s

Проблем 2: Изчислете крайната скорост на обект при свободно падане, с начален импулс от 11 m / s и пада за 7,3 секунди. Изграждане на графика.

V_или = 11

g = 9,81 m / s2

t = 7,3 s

Формула = v_или + (g * t) = 11 + (9,81 * 7,3) = 82,54 m / s

Задача 3: Изчислете височината, от която е хвърлен свободно падащ обект, отнемайки 6,5 секунди, за да ударите в земята. Изграждане на графика.

V_или = 0

g = 9,81 m / s2

t = 6,5 s

формула = h = ½ gt² = .5* (9.81*6.5²) = .5 * 414.05 = 207.025 m

Задача 4: Изчислете височината, от която е хвърлен обект при свободно падане, с начална скорост 10 m / s, която отне 4,5 секунди, за да удари земята. Изграждане на графика.

V_или = 10

g = 9,81 m / s2

t = 4,5 s

Формула = h = v_илиt + (½ gt²) = (10*4.5) + (.5*[9.8*4.5²]) = 45 + .5* (9.81*6.5²) = 45 + (.5 * 198.45) = 45 + 99.225 = 144.225 m