फ्री फॉल उदाहरण

निर्बाध गिरावट यह तब होता है जब कोई पिंड ऊंचाई X से शून्य के प्रारंभिक वेग के साथ छोड़ा जाता है और गिरने के दौरान गुरुत्वाकर्षण बल के कारण त्वरण प्राप्त करता है।

निर्बाध गिरावट निकायों की एक भौतिक मात्रा है जो नीचे की ओर एक ऊर्ध्वाधर गति को संदर्भित करती है, आराम से शुरू (प्रारंभिक गति = 0), और आदर्श रूप से बिना किसी बाधा या परिस्थिति के जो गति को धीमा कर देता है आंदोलन। निर्वात में सभी पिंड समान गति से गिरते हैं। हवा में, यह गुण भारी पिंडों के लिए ध्यान देने योग्य है, लेकिन हल्के पिंडों के लिए नहीं, जैसे कि पेड़ का पत्ता या a कागज, क्योंकि हवा घर्षण पैदा करती है, एक प्रतिरोध प्रदान करती है जो गिरावट के त्वरण आंदोलन को धीमा कर देती है नि: शुल्क।

फ्री फॉल एक समान रूप से त्वरित गति है। व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, हम वायु घर्षण के प्रभाव को ध्यान में नहीं रखते हैं। फ़्री फ़ॉल गणना करने के लिए, हम एक स्थिरांक और तीन चरों का उपयोग करते हैं। स्थिरांक गुरुत्वाकर्षण (g) का त्वरण मान है जो कि g = 981cm / s. है² या जी = 9.81m / s². इसका मतलब है कि एक पिंड हर सेकेंड में 9.81 मीटर की रफ्तार पकड़ेगा। पहला चर अंतिम गति है (v

_या या वी_एफ), जो वह गति है जिस पर वस्तु यात्रा के अंत में पहुँचती है। एक अन्य चर समय (t) है, जो कि आरंभिक बिंदु से यात्रा के अंत तक यात्रा करने में कितना समय लेता है। तीसरा चर ऊंचाई (एच) है, जो प्रारंभिक बिंदु से मार्ग के अंत तक की दूरी है।

जैसा कि हम देख सकते हैं, फ्री फॉल में समान रूप से त्वरित गति (MUA) के समान घटक होते हैं, और सूत्र समान होते हैं:

एमयूए <> फ्री फॉल
त्वरण (ए) <> गुरुत्वाकर्षण (जी)
प्रारंभिक वेग (वी_या) <> प्रारंभिक वेग (v_या)
ठीक गति (वी_एफ) <> अंतिम वेग (v_एफ)
दूरी (डी) <> ऊंचाई (ए, एच)
समय (टी) <> समय (टी)

इसी तरह, मुक्त गिरावट के लिए चर को हल करने के सूत्र समान रूप से त्वरित गति के अनुरूप हैं।

एमयूए <> फ्री फॉल
अंतिम गति (0 की प्रारंभिक गति के लिए):
वी_एफ= ए * टी <> वी_एफ= जी * टी
समय (0 की प्रारंभिक गति के लिए):
टी = वी_एफ / ए <> टी = वी_एफ/ जी
ऊँचाई (0 के प्रारंभिक वेग के लिए):
घ = ½ पर² <> एच = ½ जीटी²

फ्री फॉल को शुरुआती पुश के साथ जोड़ा जा सकता है। इस मामले में, समान रूप से त्वरित गति के सूत्रों का पालन करते हुए दोनों आंदोलनों को जोड़ा जाता है:

एमयूए <> फ्री फॉल
अंतिम गति:
वी_एफ= वी_या + (ए * टी) <> वी_एफ= वी_या + (जी * टी)
मौसम:
टी = (वी_एफ - वी_या) / ए <> टी = (वी_एफ- वी_या) / जी
बदलता है:
डी = वी_याटी + (½ पर²) <> एच = वी_याटी + (½ gt²)

प्रत्येक तत्व के लिए पारंपरिक इकाइयाँ हैं:

जी = एम / एस²
वी_या = एम / एस
वी_एफ = एम / एस
एच = एम
टी = एस

इसके अलावा, प्रत्येक चर से रेखांकन का निर्माण किया जा सकता है। कार्तीय तल में समय और त्वरण ग्राफ़ प्रगतिशील सीधी रेखाएँ होंगी, जबकि दूरी ग्राफ़ घुमावदार होंगे।

फ्री फॉल समस्याओं के उदाहरण:

समस्या १: मुक्त गिरावट में किसी वस्तु की अंतिम गति की गणना करें, जो विरामावस्था से शुरू होकर 5.5 सेकंड तक गिरती है। ग्राफ बनाएं।

वी_या = 0

जी = 9.81 मीटर / एस2

टी = 5.5 एस

फॉर्मूला वी_एफ= जी * टी = 9.81 * 5.5 = 53.955 मीटर / सेक

समस्या २: 11 मीटर/सेकेंड के प्रारंभिक आवेग के साथ मुक्त गिरावट में किसी वस्तु के अंतिम वेग की गणना करें और 7.3 सेकंड के लिए गिरता है। ग्राफ बनाएं।

वी_या = 11

जी = 9.81 मीटर / एस2

टी = 7.3 एस

सूत्र = वी_या + (जी * टी) = 11 + (9.81 * 7.3) = 82.54 मी / से

समस्या 3: उस ऊंचाई की गणना करें जिससे मुक्त गिरने वाली वस्तु को जमीन से टकराने में 6.5 सेकंड का समय लगता है। ग्राफ बनाएं।

वी_या = 0

जी = 9.81 मीटर / एस2

टी = 6.5 एस

सूत्र = एच = ½ जीटी² = .5* (9.81*6.5²) = .5 * 414.05 = 207.025 वर्ग मीटर

समस्या 4: उस ऊंचाई की गणना करें जिससे मुक्त रूप से गिरने वाली वस्तु को 10 मीटर/सेकेंड के प्रारंभिक वेग से फेंका गया, जिसे जमीन से टकराने में 4.5 सेकंड का समय लगा। ग्राफ बनाएं।

वी_या = 10

जी = 9.81 मीटर / एस2

टी = 4.5 एस

सूत्र = एच = वी_याटी + (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 वर्ग मीटर