Nemokamo kritimo pavyzdys

The laisvas kritimas Jis egzistuoja, kai kūnas išleidžiamas iš X aukščio, kurio pradinis greitis yra nulis, o kritimo metu jis įgauna pagreitį dėl sunkio jėgos.

The laisvas kritimas kūnų fizinis dydis reiškia vertikalų judėjimą žemyn, pradedant nuo poilsio (pradinis greitis = 0) ir idealiu atveju be jokių kliūčių ar aplinkybių, kurios sulėtina greitį judėjimas. Visi kūnai krenta tuo pačiu greičiu vakuume. Ore ši savybė pastebima sunkiems kūnams, bet ne lengviems kūnams, pavyzdžiui, medžio lapui ar a popierius, nes oras sukuria trintį, pasiūlo pasipriešinimą, kuris sulėtina kritimo pagreičio judėjimą Laisvas.

Laisvas kritimas yra tolygiai pagreitintas judesys. Praktiniais tikslais mes neatsižvelgiame į oro trinties poveikį. Norėdami atlikti laisvo kritimo skaičiavimus, naudojame pastoviąją ir tris kintamuosius. Konstantas yra gravitacijos pagreičio vertė (g), kuri yra g = 981cm / s² arba g = 9,81 m / s². Tai reiškia, kad kūnas kas sekundę įsibėgės 9,81 metro. Pirmasis kintamasis yra galutinis greitis (v

_arba arba v_F), tai yra greitis, kurį objektas pasiekia kelionės pabaigoje. Kitas kintamasis yra laikas (t), tai yra, kiek laiko reikia keliauti nuo pradžios taško iki kelionės pabaigos. Trečiasis kintamasis yra aukštis (h), kuris yra atstumas nuo pradinio taško iki maršruto pabaigos.

Kaip matome, laisvas kritimas turi tuos pačius komponentus kaip vienodai pagreitintas judėjimas (MUA), o formulės yra lygiavertės:

MUA <> NEMOKAMAS KRITIMAS
Pagreitis (a) <> sunkis (g)
Pradinis greitis (t_arba) <> Pradinis greitis (t_arba)
Puikus greitis (t_F) <> galutinis greitis (t_F)
Atstumas (d) <> aukštis (a, h)
Laikas (t) <> laikas (t)

Lygiai taip pat laisvo kritimo kintamųjų sprendimo formulės atitinka tolygiai pagreitinto judėjimo formules.

MUA <> NEMOKAMAS KRITIMAS
Galutinis greitis (kai pradinis greitis yra 0):
V_F= a * t <> v_F= g * t
Laikas (0 pradiniam greičiui):
t = v_F / a <> t = v_F/ g
Aukštis (pradiniam greičiui 0):
d = ½ ties² <> h = ½ gt²

Laisvas kritimas gali būti derinamas su pradiniu stūmimu. Šiuo atveju pridedami abu judesiai pagal tolygiai pagreitinto judėjimo formules:

MUA <> NEMOKAMAS KRITIMAS
Galutinis greitis:
V_F= v_arba + (a * t) <> v_F= v_arba + (g * t)
Orai:
t = (t_F - v_arba) / a <> t = (v_F- v_arba) / g
Keičia:
d = v_arbat + (½ ties²) <> h = v_arbat + (½ gt²)

Įprastiniai kiekvieno elemento vienetai yra:

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

Be to, iš kiekvieno kintamojo galima sukurti grafikus. Laiko ir pagreičio grafikai bus progresinės tiesiosios Dekarto plokštumoje, o atstumo grafikai bus išlenkti.

Laisvo kritimo problemų pavyzdžiai:

1 problema: Apskaičiuokite galutinį objekto greitį laisvu kritimu, kuris prasideda nuo poilsio ir krinta 5,5 sekundės. Sukurkite grafiką.

V_arba = 0

g = 9,81 m / s2

t = 5,5 s

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

2 problema: Apskaičiuokite galutinį objekto greitį laisvu kritimu, pradiniu 11 m / s impulsu ir nukrentant 7,3 sekundės. Sukurkite grafiką.

V_arba = 11

g = 9,81 m / s2

t = 7,3 s

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

3 problema: Apskaičiuokite aukštį, iš kurio mėtytas laisvai krentantis daiktas, trenkiantis į žemę per 6,5 sekundės. Sukurkite grafiką.

V_arba = 0

g = 9,81 m / s2

t = 6,5 s

formulė = h = ½ gt² = .5* (9.81*6.5²) =, 5 * 414,05 = 207,025 m

4 problema: Apskaičiuokite aukštį, nuo kurio buvo mėtytas laisvai krentantis daiktas, kurio pradinis greitis buvo 10 m / s, o tai truko 4,5 sekundės, kad pasiektų žemę. Sukurkite grafiką.

V_arba = 10

g = 9,81 m / s2

t = 4,5 s

Formulė = h = v_arbat + (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