Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan finder du hastighed fra masse og højde

Tilbage i middelalderen troede folk, at jo tungere et objekt, jo hurtigere ville det falde. I det 16. århundrede modviste den italienske videnskabsmand Galileo Galilei dette begreb ved at droppe to metalkanonkugler af forskellig størrelse fra oven på det skæve tårn i Pisa. Med hjælp fra en assistent kunne han bevise, at begge genstande faldt i samme hastighed. Jordens masse er så stor i forhold til din egen, at alle genstande nær jordens overflade vil opleve samme acceleration - medmindre de støder på betydelig luftmotstand. (For eksempel vil en fjer tydeligvis falde meget langsommere end en kanonbold.) For at bestemme en faldende objekts hastighed er alt, hvad du behøver, den oprindelige opadgående eller nedadgående hastighed (hvis den blev kastet op i luften for eksempel) og længden af tiden er det faldende.

Tyngdekraften får objekter nær Jordens overflade til at falde med konstant acceleration på 9,8 meter per sekund kvadreret, medmindre luftmodstanden er betydelig. Husk på, at integralet af acceleration over tid vil give hastighed.

Multiplicer hvor lang tid objektet er faldet med 9,8 meter per sekund kvadret. For eksempel, hvis en genstand har været i frit fald i 10 sekunder, ville det være: 10 x 9.8 = 98 meter pr. Sekund.

Træk dit resultat fra objektets oprindelige opadgående hastighed. For eksempel, hvis den oprindelige opadgående hastighed er 50 meter pr. Sekund, ville det være: 50 - 98 = -48 meter pr. Sekund. Dette svar er objektets hastighed. En negativ hastighed betyder, at den bevæger sig nedad (faldende), hvilket er præcis det, vi ville forvente.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Til sidst vil objektet ramme jorden og gå splat, hvormed dens hastighed vil være 0. Du kan bestemme, hvornår objektet vil ramme jorden ved at bruge følgende ligning:

position = indledende højde + VT - 4,9 T kvadret

hvor T er længden af ​​tiden forløbet, og V er den oprindelige opadgående hastighed.

Klik for at udvide hele teksten