Frit fald: hvad er det, eksempler, formel, øvelser

Efterårledig er en lodret bevægelse, der består af faldende kroppe uden virkning af friktionskraft. Her på Jorden gør nogle kroppe, der falder fra små højder i forhold til jorden, det på en måde tæt på et ideelt frit fald.

Hvad er frit fald?

Den frie faldbevægelse blev undersøgt af den italienske fysiker Galileo Galilei. Ifølge dine studier, Galileo viste, at kroppe i frit fald, selv de af forskellige masser, ville nå jorden på samme tid, da de ville være underlagt det samme acceleration. Frit fald er derfor en bevægelse beskrevet af kroppe, forladt i en bestemt højde, hvilket udelukkende sker på grund af virkningen af tyngdekraft lokal. I denne type bevægelse ser vi bort fra effekten af kræfteritrækellerfriktion.

Se også: 8 grundlæggende fysikformler til Enem-testen

Det frie fald er en ensartet varieret bevægelse, det vil sige, at et legeme i frit fald har sin hastighed øget med konstante hastigheder. Når et legeme opgives i højder nær jordens overflade, øges hastigheden, hvormed det falder på 10 m / s, hvilket er det samme som at sige, at accelerationen af ​​jordens tyngdekraft er 10 m / s², ca. 36 km / t hver sekund.

I et vakuum falder legemer af forskellige masser på samme tid.
I et vakuum falder legemer af forskellige masser på samme tid.

eksempler på frit fald

Alle tunge kroppe, der har et lille område med kontakt med luft, kan beskrive en meget tæt bevægelse til hvad der menes med efterårledig, hvis løs i små højder fra jorden. Tjek nogle eksempler:

  • En bowlingkugle faldt i hoftehøjde;

  • En tung bog, der falder ned fra bordets overflade;

  • En hjulnøgle, der falder ud af en bils bagagerum;

  • En mobiltelefon, der falder ud af en jakkelomme.

På trods af at det er bevægelser meget tæt på situationen med et frit fald, sker det kun faktisk i kroppe, der er opgivet i vakuum i regioner, hvor der er accelerationtyngdekraft.

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

frit fald form

efterårledigforudsat at kroppen forlades på et bestemt tidspunkt, dvs. at den oprindeligt er i ro, vil ligningerne, der skal bruges, være disse:

  • Ligning af kropshastighed i frit fald:

v - faldhastighed (m / s)

g - tyngdeacceleration (m / s²)

t - tidsinterval (er)

Ligningen ovenfor bruges til at bestemme hastighed hvor en krop bevæger sig under det frie falds bevægelse. For at gøre det skal du blot gange faldet målt i sekunder med størrelsen af ​​tyngdeaccelerationen.

  • Højde ligning i frit fald:

Følgende ligning relaterer faldhøjden til tidsintervallet:

H - højde (m)

Gennem ligningen vist ovenfor er det muligt at bestemme begge højde hvor meget tidiefterår af et legeme i frit fald.

  • Torricelli ligning

Ud over de to viste formler kan vi bruge en ligning, der vedrører hastighed af efteråret med højde, a Torricelli ligning.

Seogså: Alt hvad du behøver at vide om Newtons love

Free Fall Grafik

Hvordan det frie fald er af typen jævntdiverse, din grafik af hastighed og position de er henholdsvis en stigende lige linje og en parabel, med konkaviteten vendt opad. Se:

Free Fall Fixed øvelser

Spørgsmål 1) Ved at vide, at et legeme tager 2 sekunder at nå jorden efter at være faldet i en højde H i forhold til jorden, skal du beregne højden, hvor kroppen blev droppet, i meter.

a) 20 m

b) 15 m

c) 30 m

d) 40 m

e) 80 m

Skabelon: Bogstav a

Løsning:

Øvelsen beder os om at beregne faldhøjden og fortæller os tidspunktet. På denne måde er det nok at bruge formlen, der relaterer disse to mængder.

Spørgsmål 2) En basketball falder i en højde på 5 meter fra jorden. Hvis denne bold bevæger sig i frit fald, hvad er boldens hastighed i km / t lige før den rører jorden?

a) 50 km / t

b) 10 km / t

c) 36 km / t

d) 15 km / t

e) 10 km / t

Skabelon: Bogstav C

Løsning:

Øvelsen beder os om at finde boldens hastighed, men dens udsagn fortæller os ikke tidspunktet for faldet, så vi vil bruge Torricelli-ligningen som vist i følgende beregning:

Efter at have fundet en hastighed på 10 m / s var det nødvendigt at gange resultatet med en faktor på 3,6 for at omdanne det til enheden kilometer i timen.

Spørgsmål 3) En genstand tabes i en bestemt højde fra jorden og beskriver en fritfaldsbevægelse. Hvis vi antager, at accelerationen af ​​lokal tyngdekraft er 10 m / s², hvad er tiden i sekunder, for dette objekt at nå en hastighed på 108 km / t?

a) 2 s

b) 4 s

c) 3 s

d) 5 s

e) 8 s

Skabelon: Bogstav C

Løsning:

Øvelsen beder os om at beregne den tid, det tager for en krop i frit fald at nå en hastighed på 107 km / t. For at foretage denne beregning transformerer vi enheden fra km / t til m / s og deler denne hastighed med 3,6; derefter bruger vi formlen for frit faldshastighed:

Af mig Rafael Helerbrock

Newtons første lov og jordskælv

Vi ved, at Newtons første lov, også kendt som inertiloven, siger, at et legeme har tendens til at...

read more
Billedstørrelse og synsfelt. billede og vision

Billedstørrelse og synsfelt. billede og vision

Som vi ved, kan det normale menneskelige øje fokusere på meget fjerne objekter og objekter, der e...

read more
Carnot-maskiner. Hvordan fungerer Carnot-maskinen?

Carnot-maskiner. Hvordan fungerer Carnot-maskinen?

Indtil 1824 blev det antaget, at de termiske maskiner, der blev bygget, kunne gennemgå en funkti...

read more