Toamnagratuit este o mișcare verticală care constă în caderea corpurilor fără efectul forța de frecare. Aici, pe Pământ, unele corpuri care cad de la înălțimi mici în raport cu solul o fac într-un mod apropiat de o cădere liberă ideală.
Ce este căderea liberă?
Mișcarea de cădere liberă a fost studiată de fizicianul italian Galileo Galilei. Conform studiilor dvs., Galileo a arătat că corpurile în cădere liberă, chiar și cele de mase diferite, vor ajunge la sol în același timp, deoarece ar fi supuse aceluiași accelerare. Căderea liberă este, prin urmare, o mișcare descrisă de corpuri, abandonată la o anumită înălțime, care se întâmplă exclusiv datorită efectului gravitatie local. În acest tip de mișcare, ignorăm efectul forțelorîntragesaufrecare.
Vezi și: 8 formule fundamentale de fizică pentru testul Enem
Căderea liberă este o mișcare uniform variată, adică un corp în cădere liberă are viteza crescută la viteze constante. Când un corp este abandonat la înălțimi lângă suprafața Pământului, viteza cu care cade crește cu o viteză de 10 m / s, ceea ce înseamnă că accelerația gravitației Pământului este de 10 m / s², aproximativ 36 km / h fiecare al doilea.
exemple de cădere liberă
Orice corp greu care are o mică zonă de contact cu aerul poate descrie un mișcare foarte apropiată la ce se înțelege prin toamnagratuit, dacă este slăbit la înălțimi mici de la sol. Consultați câteva exemple:
O minge de bowling a căzut la înălțimea șoldului;
O carte grea care cade de pe suprafața unei mese;
O cheie pentru roți care cade din portbagajul unei mașini;
Un telefon mobil care cade dintr-un buzunar al jachetei.
În ciuda faptului că sunt mișcări foarte apropiate de situația unei căderi libere, aceasta se întâmplă de fapt doar în corpurile care sunt abandonate în vid în regiunile în care există acceleraregravitațional.
formă de cădere liberă
La toamnagratuit, presupunând că corpul este abandonat la un moment dat, adică este inițial în repaus, ecuațiile care vor fi utilizate vor fi următoarele:
Ecuația vitezei corpului în cădere liberă:
v - viteza de cădere (m / s)
g - accelerația gravitațională (m / s²)
t - interval de timp
Ecuația de mai sus este utilizată pentru a determina viteză unde un corp se mișcă în timpul mișcării de cădere liberă. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să multiplicați timpul de cădere, măsurat în secunde, cu magnitudinea accelerației gravitației.
Ecuația înălțimii în cădere liberă:
Următoarea ecuație leagă înălțimea de cădere de intervalul de timp:
H - înălțime (m)
Prin ecuația prezentată mai sus, este posibil să se determine atât înălţime cât de mult timpîntoamna a unui corp în cădere liberă.
Ecuația Torricelli
În plus față de cele două formule prezentate, putem folosi o ecuație care se referă la viteză de cădere cu înălţime, A Ecuația Torricelli.
Uitede asemenea: Tot ce trebuie să știți despre legile lui Newton
Grafică de cădere gratuită
Cum este mișcarea de cădere liberă de acest tip uniformdiverse, grafica ta de viteză și poziţie sunt, respectiv, o linie dreaptă ascendentă și o parabolă, cu concavitatea orientată în sus. Uite:
Exerciții fixe de cădere liberă
Intrebarea 1) Știind că un corp durează 2 s pentru a ajunge la pământ după ce a fost lăsat la o înălțime H în raport cu solul, calculați înălțimea la care a fost lăsat corpul respectiv, în metri.
a) 20 m
b) 15 m
c) 30 m
d) 40 m
e) 80 m
Șablon: Litera a
Rezoluţie:
Exercițiul ne cere să calculăm înălțimea de cădere și ne spune ora. În acest fel, este suficient să folosiți formula care leagă aceste două cantități.
Intrebarea 2) Un baschet este aruncat la o înălțime de 5 metri de sol. Dacă această minge se mișcă în cădere liberă, care este viteza mingii, în km / h, chiar înainte de a atinge solul?
a) 50 km / h
b) 10 km / h
c) 36 km / h
d) 15 km / h
e) 10 km / h
Șablon: Litera C
Rezoluţie:
Exercițiul ne cere să găsim viteza mingii, însă afirmația sa nu ne indică momentul căderii, așa că vom folosi ecuația Torricelli, așa cum se arată în următorul calcul:
După găsirea unei viteze de 10 m / s, a fost necesar să se înmulțească rezultatul cu un factor de 3,6 pentru a-l transforma în unitatea de kilometri pe oră.
Întrebarea 3) Un obiect este aruncat la o anumită înălțime de la sol, descriind o mișcare de cădere liberă. Presupunând că accelerația gravitației locale este de 10 m / s², care este timpul, în secunde, pentru ca acest obiect să atingă o viteză de 108 km / h?
a) 2 s
b) 4 s
c) 3 s
d) 5 s
e) 8 s
Șablon: Litera C
Rezoluţie:
Exercițiul ne cere să calculăm timpul necesar unui corp în cădere liberă pentru a atinge viteza de 107 km / h. Pentru a face acest calcul, vom transforma unitatea de la km / h la m / s, împărțind această viteză la 3,6; apoi vom folosi formula vitezei de cădere liberă:
De mine. Rafael Helerbrock