Free Fall Exempel

De fritt fall Den existerar när en kropp släpps från höjden X, med en initial hastighet på noll och under hösten får den acceleration på grund av tyngdkraften.

De fritt fall kroppar är en fysisk storlek som refererar till en vertikal rörelse nedåt, startar från vila (starthastighet = 0) och helst utan hinder eller omständigheter som saktar ner rörelse. Alla kroppar faller med samma hastighet i vakuum. I luften är den här egenskapen märkbar för tunga kroppar, men inte för lätta kroppar, såsom ett trädblad eller en papper, eftersom luften producerar friktion och ger ett motstånd som sänker fallets accelerationsrörelse fri.

Free Fall är en enhetligt accelererad rörelse. För praktiska ändamål tar vi inte hänsyn till effekten av luftfriktion. För att göra fritt fallberäkningarna använder vi en konstant och tre variabler. Konstanten är accelerationsvärdet för tyngdkraften (g) som är g = 981cm / s² eller g = 9,81m / s². Detta innebär att en kropp kommer att accelerera 9,81 meter varje sekund. Den första variabeln är sluthastigheten (v

_eller eller v_F), vilket är den hastighet som objektet når i slutet av resan. En annan variabel är tid (t), vilket är hur lång tid det tar att resa från startpunkten till slutet av resan. Den tredje variabeln är höjden (h), som är avståndet från startpunkten till slutet av rutten.

Som vi kan se har fritt fall samma komponenter som Uniformly Accelerated Motion (MUA), och formlerna är ekvivalenta:

MUA <> GRATIS FALL
Acceleration (a) <> gravitation (g)
Initial hastighet (v_eller) <> Initial hastighet (v_eller)
Fin hastighet (v_F) <> sluthastighet (v_F)
Avstånd (d) <> höjd (a, h)
Tid (t) <> tid (t)

På samma sätt motsvarar formlerna för att lösa variablerna för fritt fall de för enhetligt accelererad rörelse.

MUA <> GRATIS FALL
Sluthastighet (för en initialhastighet på 0):
V_F= a * t <> v_F= g * t
Tid (för en starthastighet på 0):
t = v_F / a <> t = v_F/ g
Höjd (för en initial hastighet av 0):
d = ½ vid² <> h = ½ gt²

Fritt fall kan kombineras med ett första tryck. I det här fallet läggs båda rörelserna till enligt formlerna för den jämnt accelererade rörelsen:

MUA <> GRATIS FALL
Slutlig hastighet:
V_F= v_eller + (a * t) <> v_F= v_eller + (g * t)
Väder:
t = (v_F - v_eller) / a <> t = (v_F- v_eller) / g
Ändrar:
d = v_ellert + (½ vid²) <> h = v_ellert + (½ gt²)

De konventionella enheterna för varje element är:

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

Dessutom kan grafer konstrueras från var och en av variablerna. Tid- och accelerationsdiagrammen kommer att vara progressiva raka linjer i det kartesiska planet, medan avståndsdiagrammen kommer att vara böjda.

Exempel på fritt fallproblem:

Problem 1: Beräkna ett objekts sluthastighet i fritt fall, som börjar från vila och faller i 5,5 sekunder. Bygg diagram.

V_eller = 0

g = 9,81 m / s2

t = 5,5 s

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

Problem 2: Beräkna ett objekts sluthastighet i fritt fall, med en initial impuls på 11 m / s och faller i 7,3 sekunder. Bygg diagram.

V_eller = 11

g = 9,81 m / s2

t = 7,3 s

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

Problem 3: Beräkna höjden från vilken ett fritt fallande föremål kastades och ta 6,5 ​​sekunder att träffa marken. Bygg diagram.

V_eller = 0

g = 9,81 m / s2

t = 6,5 s

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

Problem 4: Beräkna höjden från vilken ett föremål i fritt fall kastades, med en inledande hastighet på 10 m / s, vilket tog 4,5 sekunder att träffa marken. Bygg diagram.

V_eller = 10

g = 9,81 m / s2

t = 4,5 s

Formel = h = v_ellert + (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