Fritt fall er en type bevegelse som oppstår når en kropp er under påvirkning av en kraft. Den forlatte kroppen, fra hvile, beveger seg vertikalt i en nedadgående bane på grunn av tyngdekraftens virkning.
Nær jordoverflaten er fritt fall påvirket av tyngdekraftsakselerasjon (g), med tanke på ubetydelig luft- eller vakuummotstand.
Denne bevegelsen er klassifisert som jevnt akselerert. Dette vil si at akselerasjonen er konstant, siden hastigheten kroppen faller med øker med en hastighet på omtrent 9,8 m / s hvert sekund.
Den motsatte bevegelsen, det vil si oppoverkastet, kalles ensartet forsinket bevegelse, og på grunn av retningen anses akselerasjonen som negativ.
fritt fallformler
Som vi har sett, er fritt fall en jevnt akselerert bevegelse fordi akselerasjonen er konstant langs en rett, vertikal bane.
Når du kaster et legeme nedover fra hvile, er starthastigheten null (v0 = 0). Under tyngdekraftsvirkningen (g) vil det ta tid (t) å reise en viss avstand (h). Dermed kan fritt fall beskrives av ligningene:
Gratis fallhastighetsberegning:
Hvor,
v er hastigheten, i meter per sekund (m / s)
g er tyngdeakselerasjonen, i meter per sekund i kvadrat (m / sek2)
t er tidsintervallet, i sekunder
Beregning av fri fallhøyde:
Høyde (h) er gitt i meter (m).
Torricelli ligning:
Torricellis ligning er nyttig for å beregne fallhastigheten i problemer uten tidsdata. Dermed kan vi relatere høyde (h) til hastighet (v).
Husk at verdien på g er variabel avhengig av høyde og breddegrad. For eksempel verdien 9.80665 m / s2 tilsvarer normal tyngdeakselerasjon på 45 ° breddegrad og ved havnivå. Imidlertid er det vanlig å tilnærme verdien til 10 m / s2 i øvelser for å lette beregninger, siden det er nær overflaten mulig å betrakte det som konstant.
Gratis høstgrafikk
Grafisk uttrykkes bevegelseshastigheten med hensyn til tid i en stigende rett linje og variasjonen av posisjon over tid i en parabel.
Gratis høstøvelser
Spørsmål 1
Mens en kropp nær jordoverflaten, underlagt tyngdekraftsakselerasjon på 10 m / s2, er forlatt og etter 2 sekunder treffer den bakken, fra hvilken høyde falt kroppen fri?
a) 10 m
b) 15 m
c) 20 m
d) 30 m
Riktig alternativ: c) 20 m
Merk at kroppen er forlatt, så starthastigheten er null. Uttalelsen gir oss to terninger, akselerasjon og tid, for at høyden skal bestemmes. Derfor kan vi bruke timestillingsligningen:
Derfor når en forlatt kropp fra 20 meters høyde bakken på 2 sekunder.
spørsmål 2
Marta banket over en kopp som lente seg på et sted. Å vite at objektet tok 2 sekunder å komme til bakken, hva er hastigheten som begeret oppnådde under bevegelsen, vel vitende om at tyngdekraftsakselerasjonen er 10 m / s2?
a) 30 m / s
b) 20 m / s
c) 15 m / s
d) 10 m / s
Riktig alternativ :) 20 m / s
Hastigheten i fritt fallbevegelsen øker med konstant hastighet. Derfor, for å bestemme hvor raskt koppen treffer bakken, bruker vi hastighetsformelen, som relaterer akselerasjon og tid.
V = g.t
V = 10. 2
V = 20 m / s
spørsmål 3
En kropp faller til bakken i fritt fall med en hastighet på 30 m / s. Forsømmer luftmotstand og vurderer tyngdekraftsakselerasjon 10 m / s2, hvor lenge varte flyttingen?
a) 4,0 s
b) 1,0 s
c) 2,0 s
d) 3,0 s
Riktig alternativ: d) d) 3,0 s
For å beregne tiden bruker vi hastighetsformelen:
Derfor, i fritt fall med en hastighet på 30 m / s, varte bevegelsen i 3 sekunder.
Få mer kunnskap ved å lese tekstene nedenfor.
- Gratis høstøvelser
- Vertikal lansering
- tyngdekraftsakselerasjon
- tyngdekraft
- jevnt variert bevegelse
