Hvordan beregne Free Falling Problemer

Hvordan beregne Free Falling Problemer


Newtons bevegelseslover tilsier at massen er ikke en faktor i et objekts fritt fall bane. Den tradisjonelle modellen har det, i et vakuum, vil en fjær faller til bakken like raskt som en bowlingkule vilje. For å beregne hvor lang tid en gjenstand vil ta å nå bakken - enten slynget som et prosjektil eller falt fra en stillestående posisjon - du trenger å vite tyngdeakselerasjonen.

Bruksanvisning

1 Beregn en droppet objektets hastighet gitt en henger på 6 sekunder. Dette kan løses ved hjelp av ligningen v = VI + i hvor VI er den innledende hastighet, a er akselerasjonen som skyldes tyngdekraften, og t er tiden i bevegelse. I dette tilfelle vi er 0, siden det ble droppet, t er 6 sekunder, og a er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften, noe som er 9,8 meter per sekund kvadrert på jorden, noe som gir en hastighet av 0 + (6) (9,8), eller 58,8 meter per sekund.

2 Finne akselerasjonen på grunn av tyngdekraften på en planet som tar 10 sekunder for et objekt for å reise 60 fot i en fritt fall uten noen luftmotstand. Bruke ligningen x = xi + VI (t) + (1/2) (a) (t) ^ 2, ved å erstatte 60 for (x-Xi) og 10 for t. Dette vil gi deg en = 2 (60 - (0) (10)) / (10 ^ 2) = 120/100 = 1,2 fot per sekund kvadrat.

3 Beregne hvor lang tid det vil ta for en blyant for å falle ut av et skrivebord som er 1 meter høy. Bruke ligningen x = xi + VI (t) + (1/2) (a) (t) ^ 2, ved å erstatte 1 for (x-Xi) og 9,8 for en. Dette etterlater deg med t = ((1) (2) / (9,8)) ^ (1/2) = 0,45 sekunder.

4 Beregne objektets starthastighet hvis det ble kastet rett oppover og reiser til en høyde på 50 meter i 4 sekunder. Bruke ligningen x = vi (t) + (1/2) (a) (t) ^ 2, ved å erstatte 50 for x, 4 for t, og 9,8 for en. Dette etterlater deg med vi = (50- (1/2) (9,8) (4) ^ 2) / 4 = 30,4 meter per sekund.

Hint

  • Siden disse ligningene forsømmelse luftmotstand, vil de være unøyaktig for høy motstand objekter som bomull baller, blader eller fjær.