Căderea liberă a fizicii cu calcule; Formule · cu video
Dacă ai mai făcut paracadism, ai făcut-o cădere liberă deja experimentat pe propriul corp! În acest articol vom explica ce este căderea liberă și cum arată formula.
Doriți să intrați în cele mai importante lucruri despre căderea liberă rapid și ușor Formular video a intelege? Apoi aruncați o privire la relatările noastre Video teorie la.
Pentru un uz practic de cădere liberă sunt ale noastre Videoclipuri la o Exercițiu și una puțin mai complexă Examen scris bine.
Fizica căderii libere
Căderea liberă este una în fizică Mișcare în cădere. Cu aceasta un obiect fizic zboară spre pământ. Gravitatie ca accelerare constantă și Rezistenta aerului, Plutire si Forța Coriolis este utilizat pentru calcule neglijat. Un factor spațial de .
De asemenea, trebuie menționat faptul că Factorul de accelerare poate varia în funcție de locul de pe pământ. Cu toate acestea, se bazează în cea mai mare parte pe valoarea preț global. Valoarea se schimbă și atunci când un obiect se deplasează spre pământ. Dar acest caz este prezentat și aici într-un mod simplificat.
Formula de cădere liberă
Înainte de a arăta formulele exacte, Diagrame de mișcare de cădere liberă. În acestea, axa de localizare sau distanță este adesea orientată în jos. Asta are fundal, acolo cu gratuit caz modul în care în jos este orientat și astfel scade de fapt. Cum alegi axa depinde de tine. Vă vom arăta ambele moduri.
Există, de asemenea, trei tipuri diferite de Reprezentare de cădere liberă.
Legea accelerării timpului de cădere liberă
Prima descriere a cădere liberă poate cu ajutorul Legea accelerării timpului fi făcut. Accelerația de aici este dată de Accelerația datorată gravitației. Acest lucru poate fi arătat într-o diagramă după cum urmează.
În cădere liberă cale denumit adesea, aici, calea cu înălţime poate fi echivalat. Astfel, pe orientare să acorde atenție axei locale. Dacă este îndreptată în sus, accelerația este negativ, deoarece calea, adică înălțimea, trebuie să scadă. accelerare poate face cu negativul Gravitatie fi echivalat.
Legea timpului de cădere liberă
Căderea liberă se poate face folosind Legea timpului descris și prezentat și într-o diagramă. Și în videoclipul nostru viteză să aruncăm o privire mai atentă asupra legii. Dacă doriți să aflați mai multe, le-am legat aici. Se spune:
,
unde cale, Accelerația datorată gravitației iar timpul este.
In stanga Diagrama de mișcare dacă axa y este afișată invers, există și o mică modificare a formulei. Este din Înălțimea de pornire suma acoperită va fi dedusă. Se poate scrie:
În diagrama de mișcare se poate observa că distanța parcursă exponențial schimbat. Aceasta are legătură cu faptul că cu cât obiectul zboară mai departe Accelerarea crește și astfel acoperă tot mai multe distanțe în același timp.
Viteza de cădere liberă
Descrierea căderii libere în funcție de viteza sa funcționează două tipuri diferite. O dată despre asta Legea timp-viteză și o dată despre asta Legea vitezei distanței. Cele două legi pot fi, de asemenea, înregistrate într-o diagramă.
Viteza timpului lege în cădere liberă arată astfel:
Matematic poate fi formulat după cum urmează:
În cazul axei traseului inversat se află a semn negativ înainte de accelerare. Acest lucru trebuie luat în considerare și în această formulă.
Viteza cu locația în așa-numitul Legea locului-timp legați împreună. Aceasta este următoarea Sunt definite:
Acesta este cazul axei spațiale inversate. Aici este Înălțimea de pornire și din nou calea deja parcursă. Pentru gen obișnuit se aplică:
Iată apoi distanța parcursă.
Timp de cădere liberă
Aceste Legile pot fi denumite formule de cădere liberă. Calculele individuale pot fi inserate între ele și rezolvate în funcție de variabilele căutate. Cu toate acestea, trebuie să aveți grijă cu Orientarea axei locale, deoarece formulele se schimbă odată cu aceasta. De exemplu, timpul de cădere pentru căderea liberă a unui obiect poate fi determinat din legile stabilite anterior.
Este de remarcat faptul că Durata cazului nu din Dimensiuni a obiectului observat. Asta din cauza neglijare din forțe externe precum rezistența aerului. Căderea liberă va fi așa idealizat și tratat ca și cum ar avea loc în vid. Aici, corpuri cu mase diferite ajung la pământ în același timp dacă au început în același loc.
Calculați căderea liberă
A Avion cargo își pierde în timpul zborului din cauza unei avarii în sistemul său de transport încărca. Aceasta cade 30 de secunde în cădere liberă. La fel de rapid va încărcătura și care cale o pune înapoi în acest timp?
Mai întâi Viteza v a proprietății. Funcționează așa:
Pentru valorile pe care le obțineți viteză de 294,3 metri pe secundă, ceea ce corespunde la aproximativ 1060.
Pentru calculul cale parcursă se poate utiliza următoarea formulă:
Acesta este Legea timpului. Odată cu accelerația gravitației și timpul de cădere scurs se poate determina că obiectul este de aprox 4,4 kilometri a acoperit.
Aplicabilitate la cădere liberă
Exemplul nu poate fi folosit în acest fel realitate să fie transmis. În condiții reale, încărcătura nu va ajunge la cădere liberă de la aeronavă. Asta pentru că Rezistenta aerului este neglijabil doar pentru anumite condiții. De fapt, o masă în cădere liberă contracarează accelerarea rezistenței aerului. Acest lucru crește odată cu creșterea viteză pătrat la. Aceasta înseamnă că viteza nu crește infinit, ci atinge una la un moment dat maxim. O persoană în cădere liberă realizează o viteza maxima de la aprox. .
Exercițiu de cădere liberă
Pentru a vă aprofunda cunoștințele despre calcularea căderii libere, să ne uităm la una Exercițiu la.
Imaginați-vă următorul scenariu:
Într-o zi te hotărăști să faci un parașutism. În acest scop, compania aeriană oferă salturi de la 2000 de metri, 4000 de metri, 6000 de metri, 8000 de metri și 10.000 de metri. Vrei cu adevărat asta în saltul tău Rupe bariera sunetului și astfel să fii mai rapid decât sunetul. Saltul de la 10.000 de metri este de fapt prea scump pentru dvs., așa că apare întrebarea:
De la ce înălțime ar trebui să Neglijarea rezistenței aerului, a sari de pe? Puteți presupune că veți dura 400 de metri până când parașuta este deschisă și vă va încetini până la viteza de aterizare. Deci, ce salt ar trebui să alegi?
Puteți afla soluția acestei sarcini cu o metodă de calcul detaliată în pagina noastră Video de exerciții .
Sarcină de examen de cădere gratuită
Pentru a vă pregăti în mod optim pentru următorul examen, să analizăm o sarcină puțin mai dificilă. Acest lucru se poate face în Examen Pop-up.
Imaginați-vă că sunteți în vacanță mergând pe un pod foarte înalt. Chiar vrei să știi cat de sus acest pod este. Vi se pare că puteți determina înălțimea podului aruncând o piatră de pe pod. Zis și gata! După 10 secunde veți auzi sunetul impactului. Acum calculați Înălțimea podului, când viteza sunetului este de aproximativ 340 metri pe secundă. Puteți neglija rezistența la aer.
În videoclipul nostru pentru Examen scris vom explica pas cu pas modul în care puteți lucra la această sarcină.