Sådan beregnes hastigheden af ​​faldende objekt

To objekter af forskellig masse, der er faldet fra en bygning - som angiveligt påvist af Galileo ved det skæve tårn i Pisa - vil ramme jorden samtidig. Dette skyldes, at accelerationen på grund af tyngdekraft er konstant ved 9,81 meter pr. Sekund pr. Sekund (9,81 m /s ^ 2) eller 32 fod pr. Sekund pr. Sekund (32 ft /s ^ 2) uanset masse. Som følge heraf vil tyngdekraften accelerere en faldende genstand, så dens hastighed øger 9,81 m /s eller 32 ft /s for hvert sekund, det oplever frit fald. Hastighed (v) kan beregnes via v = gt, hvor g repræsenterer accelerationen på grund af tyngdekraften og t repræsenterer tiden i frit fald. Desuden beregnes afstanden, der tilbagelægges af en faldende genstand (d) via d = 0,5gt ^ 2. Hastigheden af ​​en faldende genstand kan også bestemmes enten fra tid i frit fald eller fra faldt afstand.

KnownTime

Konverter alle tidsenheder til sekunder. For eksempel falder en genstand, der falder i 850 millisekunder, i 0,850 sekunder.

Beregn den metriske opløsning af hastighed ved at gange tiden i frit fald med 9,81 m /s ^ 2. For et objekt, der falder i 0,850 sekunder, er v = 9,81 m /s ^ 2 * 0,850 s = 8,34 m /s.

Bestem den kejserlige løsning ved at gange tiden i frit fald ved 32 ft /s ^ 2. Fortsættelse af det foregående eksempel, v = 32 ft /s ^ 2 * 0,850 = 27,2 ft /s. Følgelig er hastigheden af ​​det faldende objekt i eksemplet 27,2 fod pr. Sekund.

Kendt distance

Konverter alle enheder af afstand, der er faldet til enheder af fødder eller målere ved hjælp af værktøj til konvertering af online enheder. En afstand på 88 tommer repræsenterer f.eks. 7,3 fod eller 2,2 meter.

Beregn tiden under frit fald i henhold til t = [d /(0,5g)] ^ 0,5, som repræsenterer ligningen d = 0,5 gt ^ 2 løst for tiden. For et objekt der falder 2,2 meter, t = [2,2 /(0,5 * 9,81)] ^ 0,5 eller t = 0,67 sekunder. Alternativt t = [7,3 /(0,5 * 32)] ^ 0,5 = 0,68 sekunder.

Bestem hastigheden i øjeblikket af slag ifølge v = gt. Fortsættelse af de foregående eksempler, v = 9,81 * 0,67 = 6,6 m /s eller v = 32 * 0,68 = 21,8 ft /s. Følgelig er hastigheden af ​​det faldende objekt i eksemplet 21,8 fod pr. Sekund.

Tip

De anvendte beregninger er meget forenklede ved at ignorere luftmotstand eller trække. Træk skal medtages i beregningerne for at finde den præcise hastighed for en bestemt faldende genstand.