Vallenvrij is een verticale beweging die bestaat uit vallende lichamen zonder het effect van wrijvingskracht. Hier op aarde doen sommige lichamen die van kleine hoogtes ten opzichte van de grond vallen, dit op een manier die dicht bij een ideale vrije val ligt.
Wat is vrije val?
De vrije valbeweging werd bestudeerd door de Italiaanse natuurkundige Galileo Galilei. Volgens je studies, Galileo toonde aan dat lichamen in vrije val, zelfs die van verschillende massa's, tegelijkertijd de grond zouden bereiken, omdat ze aan dezelfde versnelling. Vrije val is daarom een beweging beschreven door lichamen, verlaten op een bepaalde hoogte, die uitsluitend plaatsvindt door het effect van: zwaartekracht lokaal. Bij dit type beweging negeren we het effect van krachteninslepenofwrijving.
Zie ook: 8 fundamentele natuurkundige formules voor de Enem-test
De vrije val is een uniform gevarieerde beweging, dat wil zeggen, een lichaam in vrije val heeft zijn snelheid verhoogd met constante snelheden. Wanneer een lichaam wordt achtergelaten op grote hoogte in de buurt van het aardoppervlak, neemt de snelheid waarmee het valt toe met een snelheid van 10 m/s, wat hetzelfde is als zeggen dat de versnelling van de zwaartekracht van de aarde 10 m/s² is, ongeveer 36 km/u elk tweede.
voorbeelden van vrije val
Alle zware lichamen die een klein gebied van contact met lucht hebben, kunnen een: zeer nauwe beweging naar wat wordt bedoeld met vallenvrij, indien los op kleine hoogtes ten opzichte van de grond. Bekijk enkele voorbeelden:
Een bowlingbal die op heuphoogte valt;
Een zwaar boek dat van het oppervlak van een tafel valt;
Een wielsleutel die uit de kofferbak van een auto valt;
Een mobiele telefoon die uit een jaszak valt.
Ondanks dat het bewegingen zijn die heel dicht bij de situatie van een vrije val liggen, gebeurt het alleen in lichamen die in de worden achtergelaten vacuüm in regio's waar er is versnellingzwaartekracht.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
vrije val vorm
Bij vallenvrij, ervan uitgaande dat het lichaam op een bepaald punt wordt verlaten, dat wil zeggen dat het aanvankelijk in rust is, zullen de volgende vergelijkingen worden gebruikt:
Vergelijking van lichaamssnelheid in vrije val:
v – valsnelheid (m/s)
g – zwaartekrachtversnelling (m/s²)
t - tijd-intervallen)
De bovenstaande vergelijking wordt gebruikt om de te bepalen snelheid waar een lichaam beweegt tijdens de vrije valbeweging. Om dit te doen, vermenigvuldigt u gewoon de valtijd, gemeten in seconden, met de grootte van de zwaartekrachtversnelling.
Hoogtevergelijking in vrije val:
De volgende vergelijking relateert de valhoogte aan het tijdsinterval:
H – hoogte (m)
Door de bovenstaande vergelijking is het mogelijk om zowel de hoogte hoeveel de tijdinvallen van een lichaam in vrije val.
Torricelli-vergelijking
Naast de twee getoonde formules, kunnen we een vergelijking gebruiken die betrekking heeft op snelheid van de herfst met de hoogte, een Torricelli-vergelijking.
Kijkenook: Alles wat u moet weten over de wetten van Newton
Vrije herfstafbeeldingen
Hoe de vrije valbeweging van het type is? gelijkmatigDiversen, uw afbeeldingen van snelheid en positie ze zijn respectievelijk een stijgende rechte lijn en een parabool, met de holte naar boven gericht. Kijken:
Vrije val vaste oefeningen
Vraag 1) Wetende dat een lichaam er 2 s over doet om de grond te bereiken nadat het op een hoogte H ten opzichte van de grond is gevallen, bereken dan de hoogte waarop dat lichaam is gevallen, in meters.
a) 20 m
b) 15 m
c) 30 m
d) 40 m
e) 80 m
Sjabloon: Letter A
Resolutie:
De oefening vraagt ons om de valhoogte te berekenen en vertelt ons de tijd. Op deze manier is het voldoende om de formule te gebruiken die deze twee grootheden met elkaar in verband brengt.
Vraag 2) Een basketbal valt op een hoogte van 5 meter van de grond. Als deze bal in vrije val beweegt, wat is dan de snelheid van de bal, in km/u, net voordat hij de grond raakt?
a) 50 km/u
b) 10 km/u
c) 36 km/u
d) 15 km/u
e) 10 km/u
Sjabloon: Letter C
Resolutie:
De oefening vraagt ons om de snelheid van de bal te vinden, maar de verklaring ervan vertelt ons niet de tijd van de val, dus we zullen de Torricelli-vergelijking gebruiken, zoals weergegeven in de volgende berekening:
Na het vinden van een snelheid van 10 m/s, was het nodig om het resultaat te vermenigvuldigen met een factor 3,6 om het om te zetten in de eenheid van kilometer per uur.
Vraag 3) Een object valt op een bepaalde hoogte van de grond, wat een vrije valbeweging beschrijft. Ervan uitgaande dat de versnelling van de lokale zwaartekracht 10 m/s² is, wat is dan de tijd, in seconden, voor dit object om een snelheid van 108 km/u te bereiken?
a) 2 s
b) 4 s
c) 3 s
d) 5 s
e) 8 s
Sjabloon: Letter C
Resolutie:
De oefening vraagt ons om de tijd te berekenen die een lichaam in vrije val nodig heeft om een snelheid van 107 km/u te bereiken. Om deze berekening te maken, zullen we de eenheid transformeren van km/h naar m/s, waarbij we deze snelheid delen door 3,6; dan gebruiken we de formule voor de vrije valsnelheid:
Door mij Rafael Helerbrock
