خريفمجانا هي حركة عمودية تتكون من الأجسام الساقطة دون تأثير قوة الاحتكاك. هنا على الأرض بعض الأجسام التي تسقط من ارتفاعات صغيرة بالنسبة إلى الأرض تفعل ذلك بطريقة قريبة من السقوط الحر المثالي.
ما هو السقوط الحر؟
درس الفيزيائي الإيطالي حركة السقوط الحر جاليليو جاليلي. وفقًا لدراساتك ، جاليليو أظهر أن الجثث في السقوط الحر ، حتى تلك ذات الكتل المختلفة ، ستصل إلى الأرض في نفس الوقت ، لأنها ستكون عرضة لنفس الشيء التسريع. وبالتالي ، فإن السقوط الحر حركة وصفتها الأجسام ، تم التخلي عنها عند ارتفاع معين ، والتي تحدث حصريًا بسبب تأثير الجاذبية محلي. في هذا النوع من الحركة ، نتجاهل تأثير القواتفييجرأواحتكاك.
نرى أيضا: 8 معادلات فيزيائية أساسية لاختبار Enem
السقوط الحر هو أ حركة متنوعة بشكل موحدأي أن الجسم في حالة سقوط حر تزداد سرعته بمعدلات ثابتة. عندما يتم التخلي عن جسم على ارتفاعات قريبة من سطح الأرض ، تزداد سرعة سقوطه بمعدل 10 م / ث ، وهو نفس القول بأن تسارع جاذبية الأرض هو 10 م / ث² ، حوالي 36 كم / س لكل منهما ثانيا.
أمثلة السقوط الحر
يمكن لأي أجسام ثقيلة ذات مساحة صغيرة ملامسة للهواء أن تصف أ حركة قريبة جدا إلى ما هو المقصود ب خريفمجانا، إذا كانت فضفاضة على ارتفاعات صغيرة من الأرض. تحقق من بعض الأمثلة:
سقطت كرة بولينج على ارتفاع الورك ؛
كتاب ثقيل يسقط من على سطح طاولة.
مفتاح العجلة الذي يسقط من صندوق السيارة ؛
هاتف خلوي يسقط من جيب سترة.
على الرغم من كونها حركات قريبة جدًا من حالة السقوط الحر ، إلا أنها تحدث في الواقع فقط في الأجسام التي تم التخلي عنها في مكنسة في المناطق التي يوجد فيها التسريعالجاذبية.
شكل السقوط الحر
في خريفمجانا، على افتراض أن الجسم قد تم التخلي عنه في نقطة معينة ، أي أنه في البداية في حالة سكون ، فإن المعادلات التي سيتم استخدامها ستكون كما يلي:
معادلة سرعة الجسم في السقوط الحر:
الخامس - سرعة السقوط (م / ث)
ز - تسارع الجاذبية (م / ث²)
ر - فترات زمنية)
يتم استخدام المعادلة أعلاه لتحديد ● السرعة حيث يتحرك الجسم أثناء حركة السقوط الحر. للقيام بذلك ، ما عليك سوى ضرب وقت السقوط ، المقاس بالثواني ، مع مقدار تسارع الجاذبية.
معادلة الارتفاع في السقوط الحر:
المعادلة التالية تتعلق بارتفاع السقوط بالفاصل الزمني:
ح - الارتفاع (م)
من خلال المعادلة الموضحة أعلاه ، من الممكن تحديد كلاهما ارتفاع كم سعر زمنفيخريف من الجسد في السقوط الحر.
معادلة توريسيللي
بالإضافة إلى الصيغتين الموضحتين ، يمكننا استخدام معادلة تتعلق بـ ● السرعة تقع مع ارتفاع، أ معادلة توريشيلي.
نظرةأيضا: كل ما تريد معرفته عن قوانين نيوتن
رسومات السقوط الحر
كيف تكون حركة السقوط الحر من النوع بالتساويمتفرقات، رسوماتك الخاصة بـ ● السرعة و وضع وهما ، على التوالي ، خط مستقيم صاعد ومقطع مكافئ ، مع التقعر متجهًا لأعلى. نظرة:
تمارين السقوط الحر الثابتة
السؤال رقم 1) مع العلم أن الجسم يستغرق 2 ثانية للوصول إلى الأرض بعد سقوطه على ارتفاع H بالنسبة للأرض ، احسب الارتفاع الذي تم عنده سقوط ذلك الجسم بالأمتار.
أ) 20 م
ب) 15 م
ج) 30 م
د) 40 م
هـ) 80 م
قالب: الحرف ا
القرار:
يطلب منا التمرين حساب ارتفاع السقوط ويخبرنا بالوقت. بهذه الطريقة ، يكفي استخدام الصيغة التي تربط هاتين الكميتين.
السؤال 2) يتم إسقاط كرة سلة على ارتفاع 5 أمتار من الأرض. إذا كانت هذه الكرة تتحرك في حالة السقوط الحر ، فما سرعة الكرة ، بالكيلومتر / الساعة ، قبل أن تلمس الأرض مباشرة؟
أ) 50 كم / ساعة
ب) 10 كم / ساعة
ج) 36 كم / ساعة
د) 15 كم / ساعة
ه) 10 كم / ساعة
قالب: الحرف ج
القرار:
يطلب منا التمرين إيجاد سرعة الكرة ، ومع ذلك ، فإن بيانها لا يخبرنا بوقت السقوط ، لذلك سنستخدم معادلة Torricelli ، كما هو موضح في الحساب التالي:
بعد إيجاد سرعة 10 م / ث ، كان من الضروري ضرب النتيجة بمعامل 3.6 لتحويلها إلى وحدة كيلومتر في الساعة.
السؤال 3) يتم إسقاط جسم على ارتفاع معين من الأرض ، واصفًا حركة السقوط الحر. بافتراض أن عجلة الجاذبية المحلية تساوي 10 م / ث² ، ما هو الوقت بالثواني الذي يصل فيه هذا الجسم إلى سرعة 108 كم / س؟
أ) 2 ثانية
ب) 4 ق
ج) 3 ق
د) 5 ق
هـ) 8 ق
قالب: الحرف ج
القرار:
يطلب منا التمرين حساب الوقت الذي يستغرقه الجسم في حالة السقوط الحر للوصول إلى سرعة 107 كم / ساعة. لإجراء هذا الحساب ، سنحول الوحدة من km / h إلى m / s ، ونقسم هذه السرعة على 3.6 ؛ بعد ذلك ، سنستخدم معادلة سرعة السقوط الحر:
بي. رافائيل هيلربروك
