Падіннябезкоштовно це вертикальний рух, що складається з падаючих тіл без ефекту сила тертя. Тут на Землі деякі тіла, які падають з невеликих висот по відношенню до землі, роблять це способом, близьким до ідеального вільного падіння.
Що таке вільне падіння?
Рух вільного падіння вивчав італійський фізик Галілео Галілей. Згідно з вашими дослідженнями, Галілей показали, що тіла при вільному падінні, навіть тіла різних мас, будуть досягати землі одночасно, оскільки вони будуть піддаватися однаковому прискорення. Отже, вільне падіння - це рух, що описується тілами, покинутими на певній висоті, що відбувається виключно завдяки ефекту сила тяжіння місцеві. У цьому типі руху ми нехтуємо ефектом силивперетягуванняаботертя.
Дивіться також: 8 основних формул фізики для тесту Енема
Вільне падіння a рівномірно різноманітний рух, тобто у тіла при вільному падінні швидкість зростає з постійними швидкостями. Коли тіло кидають на висоті поблизу поверхні Землі, швидкість, з якою воно падає, швидко зростає 10 м / с, це те саме, що сказати, що прискорення гравітації Землі становить 10 м / с², приблизно 36 км / год кожне друге.
приклади вільного падіння
Будь-які важкі тіла, які мають невелику область контакту з повітрям, можуть описати a дуже тісний рух до того, що мається на увазі під падіннябезкоштовно, якщо пухкий на невеликій висоті від землі. Ознайомтеся з деякими прикладами:
М’яч для боулінгу, опущений на висоту стегон;
Важка книга, що падає з поверхні столу;
Колісний ключ, який випадає з багажника автомобіля;
Стільниковий телефон, який випадає з кишені куртки.
Незважаючи на те, що це рухи, дуже близькі до ситуації вільного падіння, це насправді відбувається лише в тілах, які покинули в вакуум в регіонах, де є прискореннягравітаційне.
форма вільного падіння
В падіннябезкоштовно, припускаючи, що тіло покинуто в певний момент, тобто воно спочатку перебуває в стані спокою, застосовуватимуться такі рівняння:
Рівняння швидкості тіла при вільному падінні:
v - швидкість падіння (м / с)
g - гравітаційне прискорення (м / с²)
т - інтервал часу (с)
Рівняння вище використовується для визначення швидкість де тіло рухається під час руху вільного падіння. Для цього просто помножте час падіння, виміряне в секундах, на величину прискорення сили тяжіння.
Рівняння висоти при вільному падінні:
Наступне рівняння пов'язує висоту падіння з інтервалом часу:
H - висота (м)
За допомогою рівняння, наведеного вище, можна визначити як висота скільки часвпадіння вільного падіння.
Рівняння Торрічеллі
На додаток до двох показаних формул, ми можемо використати рівняння, яке стосується швидкість осені з висота, a Рівняння Торрічеллі.
Дивисьтакож: Все, що вам потрібно знати про закони Ньютона
Графіка вільного падіння
Яким є рух вільного падіння рівномірнорізне, Ваша графіка швидкість і положення вони, відповідно, висхідна пряма лінія та парабола, увігнутістю звернені вгору. Подивіться:
Вправи з фіксованим вільним падінням
Питання 1) Знаючи, що тілу потрібно 2 с, щоб дійти до землі після падіння на висоту Н відносно землі, обчисліть висоту, на яку це тіло було опущено, у метрах.
а) 20 м
б) 15 м
в) 30 м
г) 40 м
д) 80 м
Шаблон: Літера а
Дозвіл:
Вправа просить нас розрахувати висоту падіння і повідомляє час. Таким чином, достатньо використовувати формулу, яка співвідносить ці дві величини.
Питання 2) Баскетбольний м'яч скидається на висоті 5 метрів від землі. Якщо ця кулька рухається у вільному падінні, якою є швидкість кульки, км / год, безпосередньо перед тим, як вона торкнеться землі?
а) 50 км / год
б) 10 км / год
в) 36 км / год
г) 15 км / год
д) 10 км / год
Шаблон: Літера С
Дозвіл:
Вправа просить нас знайти швидкість м’яча, однак його твердження не говорить нам про час падіння, тому ми будемо використовувати рівняння Торрічеллі, як показано в наступному розрахунку:
Після знаходження швидкості 10 м / с потрібно було помножити результат на коефіцієнт 3,6, щоб перетворити його в одиницю кілометрів на годину.
Питання 3) Предмет опускається на певну висоту з землі, описуючи рух вільного падіння. Якщо припустити, що прискорення місцевої сили тяжіння дорівнює 10 м / с², який час у секундах повинен досягти цього об’єкта швидкістю 108 км / год?
а) 2 с
б) 4 с
в) 3 с
г) 5 с
д) 8 с
Шаблон: Літера С
Дозвіл:
Вправа просить нас розрахувати час, необхідний тілу у вільному падінні, щоб досягти швидкості 107 км / год. Для цього обчислення ми перетворимо одиницю виміру з км / год в м / с, поділивши цю швидкість на 3,6; тоді ми будемо використовувати формулу швидкості вільного падіння:
Мені Рафаель Хелерброк