Come calcolare i problemi di caduta libera

Come calcolare i problemi di caduta libera

Le leggi di Newton del moto dettano che la massa non è un fattore nel percorso di caduta libera di un oggetto. Il modello tradizionale sostiene che, in un vuoto, una piuma cadrà a terra altrettanto rapidamente come una palla da bowling. Al fine di calcolare quanto tempo un oggetto porterà a raggiungere il suolo..--se catapultato come un proiettile o fatto cadere da una posizione stazionaria - sarà necessario conoscere l'accelerazione dovuto gravità.

Istruzioni

• Calcolare la velocità di un oggetto rilasciato dato un tempo di blocco di 6 secondi. Questo può essere risolto utilizzando l'equazione v = vi + a dove vi è la velocità iniziale, una è l'accelerazione dovuto gravità, e t è il tempo trascorso in movimento. In questo caso, vi è 0 poiché è stato caduto, t è di 6 secondi e una è l'accelerazione dovuto gravità, che è di 9,8 metri al secondo quadrato sulla terra, dando una velocità di 0 + (6)(9.8) o 58,8 metri al secondo.

• Trovare l'accelerazione dovuto gravità su un pianeta che richiede 10 secondi per un oggetto di viaggiare 60 piedi in caduta libera senza alcuna resistenza dell'aria. Utilizzare l'equazione x=xi+vi(t) + (1/2)(a) (t) ^ 2, sostituendo 60 per (x-xi) e 10 per t. Questo vi darà un = 2 (60 - (0)(10))/(10^2) = 120/100 = 1,2 piedi al secondo quadrato.

• Calcolare quanto tempo ci vorrà per una matita incrostata una scrivania che è 1 metro di altezza. Utilizzare l'equazione x = xi + vi(t) + (1/2)(a) (t) ^ 2, sostituendo 1 per (x-xi) e 9,8 per una. Questo ti lascia con t = ((1)(2)/(9.8))^(1/2) = 0,45 secondi.

• Calcolare un oggetto velocità iniziale se è stato gettato dritto verso l'alto e viaggia ad un'altezza di 50 metri in 4 secondi. Utilizzare l'equazione x=vi(t) + (1/2)(a) (t) ^ 2, sostituendo 50 per x, 4 per t e 9,8 per una. Questo ti lascia con vi = (50-(1/2)(9.8)(4)^2)/4 = 30,4 metri al secondo.

Consigli & Avvertenze

  • Poiché queste equazioni trascurano la resistenza dell'aria, essi saranno imprecise per oggetti ad alta resistenza come piume, foglie o batuffoli di cotone.