自由落下は、体が力の影響下にあるときに発生する動きの一種です。 放棄された体は、静止状態から、重力の作用により下向きの軌道で垂直に移動します。
地球の表面近くでは、空気または真空の抵抗が無視できることを考慮して、自由落下は重力加速度(g)の影響下にあります。
この動きは、均一に加速されたものとして分類されます。 つまり、体が落下する速度が毎秒約9.8 m / sの速度で増加するため、加速度は一定です。
反対の動き、つまり上向きの動きは、均一に遅延した動きと呼ばれ、方向のために加速度は負と見なされます。
自由落下式
これまで見てきたように、加速度はまっすぐな垂直経路に沿って一定であるため、自由落下は均一に加速された運動です。
静止状態から下向きに体を投げるとき、初速度はゼロ(v0 = 0). 重力(g)の作用下では、一定の距離(h)を移動するのに時間(t)がかかります。 したがって、自由落下は次の方程式で表すことができます。
自由落下速度の計算:
どこ、
vは速度で、メートル/秒(m / s)で表されます。
gは重力加速度で、メートル/秒の2乗(m /秒)で表されます。2)
tは時間間隔で、秒単位です。
自由落下高さの計算:
高さ(h)はメートル(m)で表されます。
トリチェリーの方程式:
トリチェリーの方程式は、時間データなしで問題の落下率を計算するのに役立ちます。 したがって、高さ(h)を速度(v)に関連付けることができます。
gの値は、高度と緯度によって異なることに注意してください。 たとえば、値9.80665 m / s2 緯度45度および海面での通常の重力加速度に対応します。 ただし、値を10 m / sに概算するのが一般的です。2 計算を容易にするための演習では、表面に近いため、一定であると見なすことができます。
フリーフォールグラフィックス
グラフィカルに、時間に対する移動速度は、上昇する直線で表され、放物線では時間の経過に伴う位置の変化で表されます。
自由落下運動
質問1
一方、地球の表面に近い物体は、10 m / sの重力加速度を受けます。2、放棄され、2秒後に地面にぶつかりました。体はどの高さから自由落下しましたか?
a)10 m
b)15 m
c)20 m
d)30 m
正しい代替案:c)20 m
ボディが放棄されているため、初速度はゼロであることに注意してください。 このステートメントは、高さを決定するための2つのサイコロ、加速度と時間を与えます。 したがって、1時間ごとの位置方程式を使用できます。
したがって、20メートルの高さからの放棄された体は2秒で地面に到達します。
質問2
マルタはその場で寄りかかっていたカップを倒した。 物体が地面に着くまでに2秒かかったことを知って、重力加速度が10 m / sであることを知って、移動中にカップが取得した速度はどれくらいですか。2?
a)30 m / s
b)20 m / s
c)15 m / s
d)10 m / s
正しい代替案:)20 m / s
自由落下運動の速度は一定の割合で増加します。 したがって、カップが地面に当たる速度を決定するために、加速度と時間を関連付ける速度式を使用します。
V = g.t
V = 10。 2
V = 20 m / s
質問3
物体は30m / sの速度で自由落下して地面に落下します。 空気抵抗を無視し、重力加速度10 m / sを考慮する2、移動はどのくらい続きましたか?
a)4.0秒
b)1.0秒
c)2.0秒
d)3.0秒
正しい代替案:d)d)3.0秒
時間を計算するには、速度の式を使用します。
したがって、30 m / sの速度での自由落下では、移動は3秒間続きました。
以下のテキストを読んで、より多くの知識を入手してください。
- 自由落下運動
- 垂直打ち上げ
- 重力加速度
- 重力
- 均等に変化する動き