Come calcolare la velocità di un oggetto caduto sulla base di altezza

Accelerazione di gravità provoca un oggetto cade a prendere velocità mentre viaggia. Perché la velocità di un oggetto che cade è in continua evoluzione, può non essere in grado di misurare in modo accurato. Tuttavia, è possibile calcolare la velocità in base all'altezza della goccia; il principio di conservazione dell'energia, o le equazioni di base per altezza e velocità, forniscono la relazione necessaria. Per utilizzare la conservazione dell'energia, è necessario bilanciare l'energia potenziale dell'oggetto prima che cada con la sua energia cinetica quando atterra. Per utilizzare le equazioni di fisica di base per altezza e velocità, risolvere l'equazione di altezza per volta e quindi risolvere l'equazione di velocità.

Istruzioni

Conservazione dell'energia

• Accertare l'altezza da cui l'oggetto è caduto. Moltiplicare l'altezza per accelerazione di gravità dell'oggetto. L'accelerazione dovuto gravità è 32,2 ft/s ^ 2 per unità inglesi, o 9,8 m/s ^ 2 per unità SI. Se si trascina un oggetto da 15 piedi, ad esempio, devi moltiplicare 15 ft * 32,2 ft/s ^ 2 per ottenere 483 ft ^ 2/s ^ 2.

• Moltiplicare il risultato per 2. Ad esempio, 483 ft ^ 2/s ^ 2 * 2 = 966 ft ^ 2/s ^ 2.

• Prendere la radice quadrata del risultato precedente per calcolare la velocità quando l'oggetto colpisce il suolo. La radice quadrata di 966 ft ^ 2/s ^ 2 è 31,1 ft/s, quindi l'oggetto in questo esempio avrebbe colpito la terra in viaggio a 31,1 ft/s.

Funzioni di velocità e altezza

• Accertare l'altezza da cui l'oggetto è caduto. Moltiplicare l'altezza per 2 e dividere il risultato per accelerazione di gravità dell'oggetto. Se l'oggetto è caduto da 5 m, l'equazione sarebbe simile a questa: (2 * 5 m) / (9,8 m/s ^ 2) = 1.02 s ^ 2.

• Prendere la radice quadrata del risultato per calcolare il tempo che necessario per l'oggetto a goccia. Ad esempio, la radice quadrata di 1.02 s ^ s 2 è uguale a 1,01.

• Moltiplicare il tempo di accelerazione di gravità per trovare la velocità quando l'oggetto colpisce il suolo. Se si impiegano 9,9 secondi per l'oggetto a colpire la terra, la sua velocità è (1,01 s) * (9,8 m/s ^ 2), o 9,9 m/s.

Consigli & Avvertenze

  • Se siete in grado di tempo quanto tempo ci vuole l'oggetto cadere, basta moltiplicare quel tempo per l'accelerazione di gravità per trovare la velocità finale.
  • Se vuoi sapere la velocità dell'oggetto a un certo punto prima che tocchi terra, utilizzare la distanza che dell'oggetto è caduto a quel punto al posto della distanza al suolo in un'equazione.
  • Moltiplicare piedi al secondo per 0,68 per trovare la velocità dell'oggetto in miglia orarie.
  • Queste equazioni non si applicano agli oggetti è caduti da molto in alto, perché tali oggetti raggiungerà una velocità terminale prima di toccare il suolo. Se si conosce la velocità terminale di un oggetto, è possibile dividere tale numero per la radice quadrata di 2 * g per determinare l'altezza massima per la quale queste equazioni saranno valide per tale oggetto.