Syksyvapaa on pystysuuntainen liike, joka koostuu putoavista kappaleista ilman kitkavoima. Jotkut ruumiit, jotka putoavat pienestä korkeudesta maahan nähden, tekevät tämän maan päällä lähellä ihanteellista vapaapudotusta.
Mikä on vapaa pudotus?
Italialainen fyysikko tutki vapaapudotusta Galileo Galilei. Opintojesi mukaan Galileo osoitti, että vapaassa pudotuksessa ruumiit, jopa eri massat, pääsisivät maahan samanaikaisesti, koska heitä koskisi sama kiihtyvyys. Vapaapudotus on siis kehojen kuvaama liike, joka hylätään tietyllä korkeudella, joka tapahtuu yksinomaan painovoima paikallinen. Tämän tyyppisessä liikkeessä jätämme huomioimatta vaikutuksen voimatsisäänraahatataikitka.
Katso myös: 8 perusfysiikan kaavaa Enem-testiä varten
Vapaa pudotus on a tasaisesti vaihteleva liikeeli vapaassa pudotuksessa olevan ruumiin nopeus kasvaa tasaisella nopeudella. Kun ruumis hylätään korkeudessa lähellä maapalloa, sen putoamisnopeus kasvaa vauhdilla 10 m / s, mikä on sama kuin sanoa, että maapallon painovoima kiihtyy 10 m / s², kumpikin noin 36 km / h toinen.
esimerkkejä vapaapudotuksesta
Kaikki raskaat elimet, joilla on pieni kosketuspinta ilman kanssa, voivat kuvata a hyvin läheinen liike mitä tarkoitetaan pudotavapaa, jos löysä pienissä korkeuksissa maasta. Katso joitain esimerkkejä:
Keilapallo putosi lantion korkeuteen;
Raskas kirja, joka putoaa pöydän pinnalta;
Pyöränavain, joka putoaa auton tavaratilasta;
Matkapuhelin, joka putoaa takkitaskusta.
Huolimatta liikkeistä, jotka ovat hyvin lähellä vapaapudotuksen tilannetta, sitä tapahtuu tosiasiassa vain ruumiissa, jotka on hylätty tyhjiö alueilla, joilla on kiihtyvyyspainovoimainen.
vapaapudotusmuoto
Klo pudotavapaaolettaen, että ruumis hylätään tietyssä vaiheessa, eli se on aluksi levossa, käytettävät yhtälöt ovat seuraavat:
Kehon nopeuden yhtälö vapaassa pudotuksessa:
v - putoamisnopeus (m / s)
g - painovoimakiihtyvyys (m / s²)
t - aikaväli (t)
Yllä olevaa yhtälöä käytetään määrittämään nopeus missä keho liikkuu vapaapudotuksen aikana. Voit tehdä tämän vain kertomalla putoamisajan sekunteina mitattuna painovoiman kiihtyvyyden suuruudella.
Korkeusyhtälö vapaapudotuksessa:
Seuraava yhtälö liittyy putoamiskorkeuteen aikaväliin:
H - korkeus (m)
Edellä esitetyn yhtälön avulla on mahdollista määrittää molemmat korkeus kuinka paljon aikasisäänpudota kehon vapaassa pudotuksessa.
Torricellin yhtälö
Näiden kahden kaavan lisäksi voimme käyttää yhtälöä, joka liittyy nopeus syksyllä korkeus, a Torricellin yhtälö.
Katsomyös: Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää Newtonin laeista
Ilmainen syksyn grafiikka
Kuinka vapaapudotusliike on tyypiltään tasaisestisekalaiset, grafiikkasi nopeus ja asentoon ne ovat vastaavasti nouseva suora viiva ja paraboli, koveruus ylöspäin. Katso:
Ilmaiset syksyn kiinteät harjoitukset
Kysymys 1) Kun tiedetään, että ruumiin saavuttaminen maalla kestää 2 sekuntia pudotettuaan korkeuteen H suhteessa maahan, laske korkeus, johon kyseinen ruumis pudotettiin, metreinä.
a) 20 m
b) 15 m
c) 30 m
d) 40 m
e) 80 m
Sapluuna: Kirjain a
Resoluutio:
Harjoitus pyytää meitä laskemaan pudotuskorkeuden ja kertoo meille ajan. Tällä tavalla riittää käyttää kaavaa, joka yhdistää nämä kaksi määrää.
Kysymys 2) Koripallo pudotetaan 5 metrin korkeuteen maasta. Jos tämä pallo liikkuu vapaapudotuksessa, mikä on pallon nopeus, km / h, juuri ennen kuin se koskettaa maata?
a) 50 km / h
b) 10 km / h
c) 36 km / h
d) 15 km / h
e) 10 km / h
Sapluuna: Kirjain C
Resoluutio:
Harjoitus pyytää meitä löytämään pallon nopeuden, mutta sen lauseke ei kerro meille putoamisaikaa, joten käytämme Torricelli-yhtälöä seuraavan laskelman mukaisesti:
Löydettyään nopeuden 10 m / s, tulos oli kerrottava kertoimella 3,6, jotta se muutettaisiin kilometriyksikköinä tunnissa.
Kysymys 3) Esine pudotetaan tietylle korkeudelle maasta, mikä kuvaa vapaapudotusta. Oletetaan, että paikallisen painovoiman kiihtyvyys on 10 m / s², mikä on aika sekunneissa, kun kohde saavuttaa nopeuden 108 km / h?
a) 2 s
b) 4 s
c) 3 s
d) 5 s
e) 8 s
Sapluuna: Kirjain C
Resoluutio:
Harjoitus pyytää meitä laskemaan ajan, jonka kehon vapaa pudotus kestää saavuttaa nopeuden 107 km / h. Tämän laskelman tekemiseksi muunnetaan yksikkö km / h: sta m / s jakamalla tämä nopeus 3,6: lla; sitten käytämme vapaapudotuksen nopeuskaavaa:
Minun luona. Rafael Helerbrock
