Testen Sie Ihr Wissen über die Bewegung im freien Fall mit dem 10 Fragen Nächster. Sehen Sie sich die Kommentare nach dem Feedback an, um Antworten auf Ihre Fragen zu erhalten.
Verwenden Sie für Berechnungen die Formeln:
Freie Fallgeschwindigkeit: v = g.t
Höhe im freien Fall: h = gt2/2
Torricelli-Gleichung: v2 = 2.g.h
Frage 1
Wiederholen Sie die folgenden Sätze zur freien Fallbewegung und beurteilen Sie sie als wahr (V) oder falsch (F).
ICH. Die Masse eines Körpers beeinflusst die freie Fallbewegung.
II. Die Geschwindigkeit eines frei fallenden Körpers ist umgekehrt proportional zur Dauer der Bewegung.
III. Die lokale Schwerkraftbeschleunigung wirkt auf Körper im freien Fall.
IV. In einem Vakuum fallen eine Feder und ein Golfball mit der gleichen freien Fallgeschwindigkeit.
Die richtige Reihenfolge ist:
a) V, F, F, V
b) F, V, F, F
c) F, F, V, V
d) V, F, V, f
Richtige Alternative: c) F, F, V, V.
ICH. FALSCH. Der freie Fall wird durch die lokale Gravitationsbeschleunigung beeinflusst und daher würden Körper mit unterschiedlichen Massen gleichzeitig den Boden erreichen, ohne die Reibungskraft der Luft zu berücksichtigen.
II. FALSCH. Die Geschwindigkeit ist direkt proportional, da sie im freien Fall konstant zunimmt. Beachten Sie die Formel unten.
V = g.t
Vergleichen Sie die Fallzeit zweier Körper, C1 und C2, mit Geschwindigkeiten von 20 m/s bzw. 30 m/s:
III. REAL. Im freien Fall wirkt die Schwerkraft auf die Körper, die keinen anderen Kräften wie Widerstand oder Reibung unterliegen.
IV. In diesem Fall wirkt auf sie nur die Schwerkraftbeschleunigung, da sie unter dem Einfluss der gleichen Kraft stehen, werden sie gleichzeitig ankommen.
Frage 2
In Bezug auf die freie Fallbewegung ist es FALSCH zu sagen, dass:
a) Grafisch ist der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeit eine aufsteigende Gerade.
b) Die freie Fallbewegung wird gleichmäßig variiert.
c) Die Flugbahn eines Körpers im freien Fall ist gerade, vertikal und nach unten gerichtet.
d) Der Körper weist im freien Fall eine Beschleunigung auf, die konstant zunimmt.
Falsche Alternative: d) Der Körper hat im freien Fall eine konstante Beschleunigung.
Bei der freien Fallbewegung ist die Beschleunigung konstant, die mit einer konstanten Geschwindigkeit zunimmt.
Da es sich um eine gleichmäßig variierte Bewegung handelt, ist das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm der freien Fallbewegung eine aufsteigende Gerade.
Die Anfangsgeschwindigkeit bei der freien Fallbewegung ist null. Wenn der Körper verlassen wird, folgt er einer geraden, vertikalen und nach unten gerichteten Flugbahn.
Frage 3
Unter Erdbeschleunigung von 10 m/s2, mit welcher Geschwindigkeit fällt ein Wassertropfen in einer Höhe von 5 m aus dem Wasserhahn, wenn man bedenkt, dass er aus dem Ruhezustand gestartet wurde und der Luftwiderstand null ist?
a) 5 m/s
b) 1 m/s
c) 15 m/s
d) 10 m/s
Richtige Alternative: d) 10 m/s
Für diese Frage verwenden wir die Formel der Torricelli-Gleichung.
Daher erreicht ein Fall ab einer Höhe von 5 Metern eine Geschwindigkeit von 10 m/s.
Frage 4
Wie lange braucht eine Frucht, die von einem Baum in 25 m Höhe gefallen ist, ungefähr, um den Boden zu erreichen? Vernachlässigen Sie den Luftwiderstand und betrachten Sie g = 10 m/s2.
a) 2,24 s
b) 3,0 s
c) 4,45 s
d) 5,0 s
Richtige Alternative: a) 2,24 s.
Für diese Frage verwenden wir die Formel für die freie Fallhöhe.
Somit berührt die vom Baum fallende Frucht nach 2,24 Sekunden den Boden.
Frage 5
Unter Vernachlässigung des Luftwiderstands, wenn eine Vase, die auf einem Balkon stand, herunterfiel und 2 Sekunden brauchte, um den Boden zu erreichen, wie hoch war das Objekt? Betrachten Sie g = 10 m/s2.
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
Richtige Alternative: b) 20 m.
Um zu bestimmen, wie hoch das Objekt war, verwenden wir die folgende Formel.
Daher befand sich das Objekt in einer Höhe von 20 Metern und schlug beim Fallen in 2 Sekunden auf dem Boden auf.
Frage 6
Eine Bowlingkugel wurde von einem Balkon 80 Meter über dem Boden fallen gelassen und erlangte eine freie Fallbewegung. Wie hoch war der Ball nach 2 Sekunden?
a) 60 m
b) 40 m
c) 20 m
d) 10 m
Richtige Alternative: a) 60 m.
Mit der stündlichen Raumgleichung können wir die Position der Bowlingkugel in einer Zeit von 2 Sekunden berechnen.
Als nächstes ziehen wir die Gesamthöhe von der zuvor berechneten Höhe ab.
h = 80 - 20 m
h = 60 m
Somit befand sich die Bowlingkugel nach 2 Sekunden nach Beginn der Bewegung auf 60 Metern.
Frage 7
(UFB) Zwei Personen fallen aus gleicher Höhe, einer mit geöffnetem Fallschirm und der andere mit geschlossenem Fallschirm. Wer wird zuerst den Boden erreichen, wenn das Mittel ist:
a) das Vakuum?
b) die Luft?
Richtige Antwort:
a) In einem Vakuum werden beide Personen gleichzeitig ankommen, da die einzige Kraft, die auf sie einwirkt, die Schwerkraft ist.
b) Bei Luftwiderstand wird die Person mit dem offenen Fallschirm stärker beeinflusst, da dies einen bewegungsverzögernden Effekt hat. In diesem Fall trifft letzteres zuerst ein.
Frage 8
(Vunesp) Ein Körper A wird aus 80 m Höhe im selben Moment fallen gelassen, in dem ein Körper B aus 120 m Höhe mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 10 m/s senkrecht nach unten geschleudert wird. Unter Vernachlässigung des Luftwiderstands und unter Berücksichtigung der Erdbeschleunigung von 10 m/s2, ist es richtig, über die Bewegung dieser beiden Körper zu sagen:
a) Beide erreichen gleichzeitig den Boden.
b) Körper B erreicht den Boden 2,0 s vor Körper A
c) Die Zeit, die Körper A benötigt, um den Boden zu erreichen, ist 2,0 s kürzer als die Zeit von B
d) Körper A berührt den Boden 4,0 s vor Körper B
e) Körper B berührt den Boden 4,0 s vor Körper A
Richtige Alternative: a) Beide erreichen gleichzeitig den Boden.
Beginnen wir mit der Berechnung der Zeit von Körper A.
Nun berechnen wir die Zeit von Körper B.
Wenn wir zu einer Gleichung 2. Grades gelangen, verwenden wir die Formel von Bhaskara, um die Zeit zu finden.
Da die Zeit nicht negativ sein kann, betrug die Zeit von Körper b 4 Sekunden, was der Zeit entspricht, die Körper A genommen und daher ist die erste Alternative richtig: die beiden erreichen den Boden im selben sofortig.
Frage 9
(Mackenzie-SP) Joãozinho lässt eine Leiche von der Spitze eines Turms ruhen. Im freien Fall beobachtet er bei konstantem g, dass der Körper in den ersten zwei Sekunden die Strecke D zurücklegt. Die Strecke, die der Körper in den nächsten 4 s zurücklegt, beträgt:
a) 4D
b) 5D
c) 6D
d) 8D
e) 9D
Richtige Alternative: d) 8D.
Der Abstand D in den ersten zwei Sekunden ergibt sich aus:
Die Distanz in den nächsten 4 Sekunden zeigt an, dass der Körper bereits 6 Sekunden in Bewegung war und daher:
Somit ist die Distanz in 4 Sekunden die Differenz zwischen H und D.
H - D = 18g - 2g
H - D = 16g
Da die Antwort in Bezug auf D angegeben werden muss, da D 2g darstellt, ist 16g dasselbe wie 8D, daher ist Alternative d richtig.
Frage 10
(UFRJ) Ein Körper im freien Fall legt eine bestimmte vertikale Strecke in 2s zurück; daher beträgt die zurückgelegte Strecke 6 s
a) doppelt
b) dreifach
c) sechsmal größer
d) neunmal größer
e) zwölfmal größer
Richtige Alternative: d) neunmal größer.
1. Schritt Berechnen Sie die vertikale Distanz in 2s Zeit.
2. Schritt: Berechnen Sie die zurückgelegte Strecke in 6 s.
180 m sind 9-mal größer als 20 m. Daher ist Alternative d richtig.
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- Freier Fall
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