Równania matematyczne występują w fizyce w kilku sytuacjach. Galileo Galilei był w stanie wykazać, że gdy dwa ciała zostały porzucone z tej samej wysokości, siła opór powietrza (swobodny spadek), dosięgnąć ziemi w tym samym momencie, czyli czas opadania jest dla obu taki sam ciała. To doświadczenie dotyczy ciał o różnych masach. Za pomocą algebry możemy ustalić matematyczne wyrażenie zdolne do obliczenia czasu spadania obiektów i wysokości, na jaką spadają. Swobodny spadek ciał jest uważany za ruch jednostajnie zmienny, ponieważ wszystkie ciała są przyspieszane przez grawitację.
Przyspieszenie grawitacyjne odpowiada 9,8 m/s², co oznacza, że ciało spadające swobodnie zwiększa swoją prędkość o 9,8 m/s co 1 sekundę.
Równania
Gdzie:
V: prędkość
t: czas upadku
g: przyspieszenie grawitacyjne
d: odległość przebyta przez spadające ciało
Przykład 1
Ciało spada swobodnie z pewnej wysokości i dotarcie na powierzchnię zajmuje 6 sekund. Jak szybko ciało dociera do ziemi? Rozważ g = 9,8 m/s²
V = g * t
V = 9,8 * 6
V = 58,8 m/s lub 211,68 km/h
Przykład 2
Z budowanego budynku spada cegła i uderza o ziemię z prędkością 30 m/s. Oblicz wysokość budynku i czas upadku cegły. Rozważ g = 10 m/s.
wysokość czasu
przez Marka Noah
Ukończył matematykę
Brazylijska drużyna szkolna
Równania - Matematyka - Brazylia Szkoła
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/equacoes-matematicas-no-movimento-queda-livre.htm