Слободни пад је врста кретања која се јавља када је тело под утицајем силе. Напуштено тело, из мировања, креће се вертикално у силазној путањи услед дејства гравитације.
У близини земљине површине, слободни пад је под утицајем гравитационог убрзања (г), с обзиром на занемарљив отпор ваздуха или вакуума.
Ово кретање је класификовано као једнолико убрзано. То значи да је убрзање константно, јер се брзина којом тело пада повећава брзином од приближно 9,8 м / с сваке секунде.
Супротно кретање, односно бацање према горе, назива се једнолико ретардирано кретање и због смера се убрзање сматра негативним.
формуле слободног пада
Као што смо видели, слободни пад је равномерно убрзано кретање, јер је убрзање константно дуж праве, вертикалне путање.
При бацању тела надоле од мировања, почетна брзина је нула (в0 = 0). Под дејством гравитације (г) требаће времена (т) да пређете одређену удаљеност (х). Дакле, слободни пад се може описати једначинама:
Прорачун брзине слободног пада:
Где,
в је брзина, у метрима у секунди (м / с)
г је убрзање гравитације, у квадратима метара у секунди (м / сек2)
т је временски интервал, у секундама
Прорачун висине слободног пада:
Висина (х) је дата у метрима (м).
Торрицелли једначина:
Торрицеллијева једначина је корисна за израчунавање стопе пада проблема без временских података. Дакле, можемо повезати висину (х) са брзином (в).
Запамтите да вредност г варира у зависности од надморске висине и ширине. На пример, вредност 9,80665 м / с2 одговара нормалном убрзању гравитације на 45º географске ширине и на нивоу мора. Међутим, уобичајено је вредност приближити на 10 м / с2 у вежбама за олакшавање прорачуна, јер је близу површине могуће је сматрати константном.
Графика слободног пада
Графички, брзина кретања у односу на време изражава се растућом правом линијом и променом положаја током времена у параболи.
Вежбе слободног пада
Питање 1
Док тело близу земљине површине, подложно гравитационом убрзању од 10 м / с2, је напуштен и након 2 секунде удара о земљу, са које висине је тело слободно пало?
а) 10 м
б) 15 м
в) 20 м
г) 30 м
Тачна алтернатива: в) 20 м
Имајте на уму да је тело напуштено, па је почетна брзина једнака нули. Изјава нам даје 2 коцкице, убрзање и време за одређивање висине. Стога можемо користити једначину положаја по сату:
Због тога напуштено тело са висине од 20 метара долази до тла за 2 секунде.
питање 2
Марта је срушила шољу која је била наслоњена на неко место. Знајући да је објекту требало 2 секунде да дође до тла, колика је брзина коју чаша постиже током кретања знајући да је гравитационо убрзање 10 м / с2?
а) 30 м / с
б) 20 м / с
в) 15 м / с
г) 10 м / с
Тачна алтернатива:) 20 м / с
Брзина у слободном паду се повећава константном брзином. Стога, да бисмо утврдили колико брзо шоља удара о земљу, користимо формулу брзине која повезује убрзање и време.
В = г.т
В = 10. 2
В = 20 м / с
питање 3
Тело се спушта на земљу у слободном паду брзином од 30 м / с. Занемарујући отпор ваздуха и узимајући у обзир гравитацијско убрзање 10 м / с2, колико је трајао потез?
а) 4,0 с
б) 1,0 с
в) 2,0 с
г) 3,0 с
Тачна алтернатива: г) г) 3,0 с
За израчунавање времена користимо формулу брзине:
Због тога је у слободном паду брзином од 30 м / с кретање трајало 3 секунде.
Стекните више знања читајући текстове у наставку.
- Вежбе слободног пада
- Вертикално лансирање
- убрзање гравитације
- Сила гравитације
- равномерно различито кретање
