Sådan beregnes afstanden /hastigheden af ​​et faldende objekt

Galileo foreslog først, at objekter falder i retning af jorden med en hastighed, der er uafhængig af deres masse. Det vil sige, at alle objekter accelereres i samme hastighed under frit fald. Fysikere etablerede senere, at objekterne accelerere ved 9,81 meter pr. Kvadrat sekund, m /s ^ 2 eller 32 fod per kvadrat sekund, ft /s ^ 2; fysikere henviser nu til disse konstanter som accelerationen på grund af tyngdekraften, g. Fysikere etablerede ligeledes ligninger for at beskrive forholdet mellem et objekts hastighed eller hastighed, v, den afstand, den bevæger sig, d og tid, t, den bruger i frit fald. Specifikt, v = g * t og d = 0,5 * g * t ^ 2.

Mål eller på anden måde bestemme tidspunktet, t, bruger objektet i frit fald. Hvis du arbejder med et problem fra en bog, skal disse oplysninger angives specifikt. Ellers måles den tid, der kræves for at et objekt falder til jorden ved hjælp af et stopur. Med henblik på demonstration overveje en sten, der er faldet fra en bro, der rammer jorden 2.35 sekunder efter frigivelsen.

Beregn objektets hastighed i øjeblikket af slag i henhold til v = g * t. For eksemplet givet i trin 1, v = 9,81 m /s ^ 2 * 2,35 s = 23,1 meter pr. Sekund, m /s, efter afrunding. Eller i engelske enheder, v = 32 ft /s ^ 2 * 2.35 s = 75.2 fod pr. Sekund, ft /s.

Beregn afstanden objektet faldt i henhold til d = 0,5 * g * t ^ 2 . I overensstemmelse med den videnskabelige rækkefølge af operationer skal du først beregne eksponenten eller t ^ 2 termen. For eksemplet fra trin 1, t ^ 2 = 2,35 ^ 2 = 5,52 s ^ 2. Derfor d = 0,5 * 9,81 m /s ^ 2 * 5,52 s ^ 2 = 27,1 meter eller 88,3 fod.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Når faktisk måling af den tid, et objekt er i frit fald, gentag målingen mindst tre gange og gennemsnittet resultaterne for at minimere forsøgsfejl.