Sådan beregnes hastigheden af ​​et objekt, der er faldet baseret på Height

Acceleration på grund af tyngdekraften forårsager en faldende genstand for at hente hastigheden, når den bevæger sig. Fordi et faldende objekts hastighed ændrer sig konstant, kan du muligvis ikke måle det præcist. Du kan dog beregne hastigheden baseret på dropens højde; Princippet om bevarelse af energi, eller de grundlæggende ligninger for højde og hastighed, tilvejebringer det nødvendige forhold. For at bruge bevarelse af energi skal du afbalancere objektets potentielle energi, inden den falder med sin kinetiske energi, når den lander. For at anvende de grundlæggende fysiske ligninger for højde og hastighed, løse højde ligningen for tiden, og løs derefter hastighedsligningen.

Bevaring af energi

Kontroller højden, hvorfra objektet faldt. Multiplicere højden ved objektets acceleration på grund af tyngdekraften. Accelerationen på grund af tyngdekraften er 32,2 ft /s ^ 2 for engelske enheder eller 9,8 m /s ^ 2 for SI-enheder. Hvis du f.eks. Taber et objekt fra 15 fod, vil du multiplicere 15 ft * 32,2 ft /s ^ 2 for at få 483 ft ^ 2 /s ^ 2.

Multiplicer resultatet med 2. For eksempel, 483 ft ^ 2 /s ^ 2 * 2 = 966 ft ^ 2 /s ^ 2.

Tag kvadratroden af ​​det foregående resultat for at beregne hastigheden, når objektet rammer jorden. Kvadratroden på 966 ft ^ 2 /s ^ 2 er 31,1 ft /s, så objektet i dette eksempel ville ramme jorden, der kører på 31,1 ft /s.

Højde og hastighedsfunktioner

Kontroller højden, hvorfra objektet faldt. Multiply højden med 2, og divider resultatet ved objektets acceleration på grund af tyngdekraften. Hvis objektet faldt fra 5 m, ville ligningen se sådan ud: (2 * 5 m) /(9,8 m /s ^ 2) = 1,02 s ^ 2.

Tag kvadratroten af ​​resultatet til beregne den tid det tager for objektet at falde. F.eks. Er kvadratroden på 1,02 s ^ 2 lig med 1,01 s.

Multiplicér tiden ved acceleration på grund af tyngdekraften for at finde hastigheden, når objektet rammer jorden. Hvis det tager 9,9 sekunder for objektet at ramme jorden, er dets hastighed (1,01 s) * (9,8 m /s ^ 2) eller 9,9 m /s.

TL; DR (For længe; Didn 't Læs)

Hvis du er i stand til at tid, hvor lang tid det tager objektet at falde, skal du blot gange den tid ved acceleration på grund af tyngdekraft for at finde den endelige hastighed.

Hvis du vil at kende objektets hastighed på et tidspunkt før det rammer jorden, brug afstanden, hvor objektet er faldet på det tidspunkt i stedet for afstanden til jorden i begge ligninger.

Multiplicer fødderne pr. sekund med 0,68 for at finde objektets hastighed i miles per time.

Advarsel

Disse ligninger gælder ikke for objekter, der er faldet meget højt, fordi sådanne genstande kommer til en terminalhastighed, inden de rammer jorden. Hvis du kender terminalhastigheden for en genstand, dividerer du det med kvadratroten på 2 * g for at bestemme den maksimale højde, for hvilken disse ligninger vil være gyldige for objektet.