Laisvas kritimas: kas tai, formulės, grafikai ir pratimai

Laisvas kritimas yra judėjimo rūšis, atsirandanti, kai kūnas yra veikiamas jėgos. Apleistas kūnas nuo poilsio dėl sunkio jėgos judėjimo vertikaliai juda žemyn.

Netoli žemės paviršiaus laisvas kritimas yra veikiamas gravitacijos pagreičio (g), atsižvelgiant į nereikšmingą atsparumą orui ar vakuumui.

Šis judėjimas klasifikuojamas kaip tolygiai pagreitintas. Tai reiškia, kad pagreitis yra pastovus, nes kūno kritimo greitis kas sekundę didėja maždaug 9,8 m / s greičiu.

Priešingas judėjimas, tai yra metimas į viršų, vadinamas vienodai atidėtu judėjimu ir dėl krypties pagreitis laikomas neigiamu.

laisvo kritimo formulės

Kaip matėme, laisvas kritimas yra tolygiai pagreitintas judėjimas, nes pagreitis yra pastovus tiesiu, vertikaliu keliu.

Mėtant kūną nuo poilsio, pradinis greitis yra lygus nuliui (v₀ = 0). Veikiant gravitacijai (g), tam tikram atstumui (h) įveikti reikės laiko (t). Taigi laisvą kritimą galima apibūdinti lygtimis:

Nemokamas kritimo greičio skaičiavimas:

Kur,

v yra greitis metrais per sekundę (m / s)

g yra sunkio pagreitis metrais per sekundę kvadratu (m / sek²)
t yra laiko intervalas sekundėmis

Nemokamas kritimo aukščio skaičiavimas:

Aukštis (h) nurodomas metrais (m).

Torricelli lygtis:

Torricelli lygtis yra naudinga apskaičiuojant problemų kritimo greitį be laiko duomenų. Taigi aukštį (h) galime susieti su greičiu (v).

Atminkite, kad g reikšmė skiriasi priklausomai nuo aukščio ir platumos. Pavyzdžiui, vertė 9,80665 m / s² atitinka normalų sunkio pagreitį 45º platumos ir jūros lygyje. Tačiau įprasta vertę priartinti iki 10 m / s² pratimuose, siekiant palengvinti skaičiavimus, nes arti paviršiaus galima laikyti jį pastoviu.

Nemokama kritimo grafika

Grafiškai judėjimo greitis laiko atžvilgiu išreiškiamas kylančia tiese ir padėties kitimas laikui bėgant parabolėje.

Nemokamos kritimo pratybos

Klausimas 1

Kūnas arti žemės paviršiaus, veikiantis gravitacijos pagreičiu 10 m / s², yra apleistas ir po 2 sekundžių atsitrenkia į žemę, iš kokio aukščio laisvai krito kūnas?

a) 10 m
b) 15 m
c) 20 m
d) 30 m

Žr. Atsakymas

Teisinga alternatyva: c) 20 m

Atkreipkite dėmesį, kad kūnas buvo apleistas, todėl pradinis greitis yra lygus nuliui. Teiginys suteikia mums 2 kauliukus, pagreitį ir laiką, norint nustatyti aukštį. Todėl galime naudoti valandos padėties lygtį:

Todėl apleistas kūnas iš 20 metrų aukščio žemę pasiekia per 2 sekundes.

2 klausimas

Marta nuvertė taurę, kuri buvo atsirėmusi į vietą. Žinant, kad objektas užtruko 2 sekundes, kol pasiekė žemę, koks yra taurės greitis, kurį pasiekia judesys, žinant, kad gravitacijos pagreitis yra 10 m / s²?

a) 30 m / s
b) 20 m / s
c) 15 m / s
d) 10 m / s

Žr. Atsakymas

Teisinga alternatyva:) 20 m / s

Laisvo kritimo judėjimo greitis didėja pastoviu greičiu. Todėl norėdami nustatyti, kaip greitai taurė patenka į žemę, naudojame greičio formulę, kuri susieja pagreitį ir laiką.

V = gt
V = 10. 2
V = 20 m / s

3 klausimas

Kūnas numetamas ant žemės laisvu kritimu 30 m / s greičiu. Nepaisant oro pasipriešinimo ir atsižvelgiant į gravitacijos pagreitį 10 m / s², kiek laiko persikėlė?

a) 4,0 s
b) 1,0 s
c) 2,0 s
d) 3,0 s

Žr. Atsakymas

Teisinga alternatyva: d) d) 3,0 s

Norėdami apskaičiuoti laiką, mes naudojame greičio formulę:

Todėl laisvu kritimu 30 m / s greičiu judėjimas truko 3 sekundes.

Gaukite daugiau žinių skaitydami toliau pateiktus tekstus.

• Nemokamos kritimo pratybos
• Vertikalus paleidimas
• gravitacijos pagreitis
• gravitacinė jėga
• tolygiai įvairus judesys