Căderea liberă este un tip de mișcare care apare atunci când un corp se află sub influența unei forțe. Corpul abandonat, din repaus, se mișcă vertical într-o traiectorie descendentă datorită acțiunii gravitației.
În apropierea suprafeței terestre, căderea liberă se află sub influența accelerației gravitaționale (g), având în vedere rezistența neglijabilă a aerului sau a vidului.
Această mișcare este clasificată ca accelerată uniform. Aceasta înseamnă că accelerația este constantă, deoarece viteza la care cade corpul crește cu o rată de aproximativ 9,8 m / s în fiecare secundă.
Mișcarea opusă, adică aruncarea în sus, se numește mișcare uniform retardată și datorită direcției, accelerația este considerată negativă.
formule de cădere liberă
După cum am văzut, căderea liberă este o mișcare accelerată uniform, deoarece accelerația este constantă de-a lungul unei căi drepte, verticale.
Când se aruncă un corp în jos din repaus, viteza inițială este zero (v0 = 0). Sub acțiunea gravitației (g), va dura timp (t) pentru a parcurge o anumită distanță (h). Astfel, căderea liberă poate fi descrisă prin ecuațiile:
Calcul gratuit al vitezei de cădere:
Unde,
v este viteza, în metri pe secundă (m / s)
g este accelerația gravitației, în metri pe secundă pătrat (m / sec2)
t este intervalul de timp, în secunde
Calcul gratuit pentru înălțimea căderii:
Înălțimea (h) este dată în metri (m).
Ecuația Torricelli:
Ecuația lui Torricelli este utilă pentru calcularea ratei de cădere a problemelor fără date de timp. Astfel, putem raporta înălțimea (h) la viteza (v).
Amintiți-vă că valoarea g este variabilă în funcție de altitudine și latitudine. De exemplu, valoarea 9.80665 m / s2 corespunde accelerației normale a gravitației la 45 ° latitudine și la nivelul mării. Cu toate acestea, este comună aproximarea valorii la 10 m / s2 în exerciții pentru a facilita calculele, deoarece aproape de suprafață este posibil să o considerăm constantă.
Grafică de cădere gratuită
Grafic, viteza de mișcare în raport cu timpul este exprimată într-o linie dreaptă ascendentă și variația poziției în timp într-o parabolă.
Exerciții de cădere liberă
intrebarea 1
Întrucât un corp aproape de suprafața pământului, supus unei accelerații gravitaționale de 10 m / s2, este abandonat și după 2 secunde lovește solul, de la ce înălțime a căzut corpul liber?
a) 10 m
b) 15 m
c) 20 m
d) 30 m
Alternativă corectă: c) 20 m
Rețineți că corpul a fost abandonat, deci viteza inițială este zero. Afirmația ne oferă 2 zaruri, accelerație și timp, pentru înălțimea care urmează să fie determinată. Prin urmare, putem folosi ecuația poziției orare:
Prin urmare, un corp abandonat de la o înălțime de 20 de metri ajunge la sol în 2 secunde.
intrebarea 2
Marta a răsturnat o ceașcă care se sprijinea pe un loc. Știind că obiectul a durat 2 secunde pentru a ajunge la sol, care este viteza dobândită de cupă în timpul mișcării știind că accelerația gravitațională este de 10 m / s2?
a) 30 m / s
b) 20 m / s
c) 15 m / s
d) 10 m / s
Alternativă corectă:) 20 m / s
Viteza în mișcarea de cădere liberă crește la o rată constantă. Prin urmare, pentru a determina cât de repede cupa lovește solul, folosim formula vitezei, care leagă accelerația și timpul.
V = g.t
V = 10. 2
V = 20 m / s
întrebarea 3
Un corp este lăsat la pământ în cădere liberă la o viteză de 30 m / s. Neglijarea rezistenței aerului și luarea în considerare a accelerației gravitaționale de 10 m / s2, cât a durat mișcarea?
a) 4,0 s
b) 1,0 s
c) 2,0 s
d) 3,0 s
Alternativă corectă: d) d) 3,0 s
Pentru a calcula timpul, folosim formula vitezei:
Prin urmare, în cădere liberă la o viteză de 30 m / s, mișcarea a durat 3 secunde.
Obțineți mai multe cunoștințe citind textele de mai jos.
- Exerciții de cădere liberă
- Lansare verticală
- accelerația gravitațională
- forta gravitationala
- mișcare uniform variată
