Primjer slobodnog pada

The slobodan pad Postoji kad se tijelo oslobodi s visine X, s početnom brzinom od nule i tijekom pada stječe ubrzanje uslijed sile teže.

The slobodan pad tijela je fizička veličina koja se odnosi na vertikalno kretanje prema dolje, počevši od odmora (početna brzina = 0), i idealno bi bilo bez prepreka ili okolnosti koje usporavaju pokret. Sva tijela padaju jednakom brzinom u vakuumu. U zraku je ovo svojstvo uočljivo za teška tijela, ali ne i za lagana, poput lista drveta ili a papira, jer zrak stvara trenje, pružajući otpor koji usporava ubrzanje pada besplatno.

Slobodni pad je jednoliko ubrzano kretanje. U praktične svrhe ne uzimamo u obzir učinak trenja zraka. Za izračun slobodnog pada koristimo konstantu i tri varijable. Konstanta je vrijednost ubrzanja gravitacije (g) koja je g = 981cm / s² ili g = 9,81m / s². To znači da će tijelo svake sekunde ubrzati 9,81 metar. Prva varijabla je konačna brzina (v_ili ili v_F), što je brzina koju objekt postiže na kraju putovanja. Druga varijabla je vrijeme (t), odnosno koliko je vremena potrebno putovanju od početne točke do kraja putovanja. Treća varijabla je visina (h), što je udaljenost od početne točke do kraja rute.

Kao što vidimo, slobodni pad ima iste komponente kao i Uniformly Accelerated Motion (MUA), a formule su ekvivalentne:

MUA <> SLOBODNI PAD
Ubrzanje (a) <> gravitacija (g)
Početna brzina (v_ili) <> Početna brzina (v_ili)
Fina brzina (v_F) <> konačna brzina (v_F)
Udaljenost (d) <> visina (a, h)
Vrijeme (t) <> vrijeme (t)

Isto tako, formule za rješavanje varijabli za slobodni pad odgovaraju onima za jednoliko ubrzano gibanje.

MUA <> SLOBODNI PAD
Konačna brzina (za početnu brzinu od 0):
V_F= a * t <> v_F= g * t
Vrijeme (za početnu brzinu od 0):
t = v_F / a <> t = v_F/ g
Visina (za početnu brzinu od 0):
d = ½ at² <> h = ½ gt²

Slobodni pad može se kombinirati s početnim guranjem. U ovom slučaju dodaju se oba pokreta slijedeći formule jednoliko ubrzanog kretanja:

MUA <> SLOBODNI PAD
Konačna brzina:
V_F= v_ili + (a * t) <> v_F= v_ili + (g * t)
Vrijeme:
t = (v_F - v_ili) / a <> t = (v_F- v_ili) / g
Izmjene:
d = v_ilit + (½ at²) <> h = v_ilit + (½ gt²)

Uobičajene jedinice za svaki element su:

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

Uz to se iz svake varijable mogu graditi grafovi. Grafovi vremena i ubrzanja bit će progresivne ravne crte u kartezijanskoj ravnini, dok će grafovi udaljenosti biti zakrivljeni.

Primjeri problema sa slobodnim padom:

Problem 1: Izračunajte konačnu brzinu objekta u slobodnom padu, koji započinje s mirovanja i pada 5,5 sekundi. Grafikon građenja.

V_ili = 0

g = 9,81 m / s2

t = 5,5 s

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

Problem 2: Izračunajte konačnu brzinu objekta u slobodnom padu, s početnim impulsom od 11 m / s i pada 7,3 sekunde. Grafikon građenja.

V_ili = 11

g = 9,81 m / s2

t = 7,3 s

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

3. problem: Izračunajte visinu s koje je bačen predmet koji pada slobodno, uzimajući 6,5 sekundi da udari o tlo. Grafikon građenja.

V_ili = 0

g = 9,81 m / s2

t = 6,5 s

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

Problem 4: Izračunajte visinu s koje je bačen objekt u slobodnom padu, s početnom brzinom od 10 m / s, kojoj je trebalo 4,5 sekunde da udari o tlo. Grafikon građenja.

V_ili = 10

g = 9,81 m / s2

t = 4,5 s

Formula = h = v_ilit + (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