Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er ligningerne for hastighed for faldende genstande?

Her er en sammenbrud af ligningerne for hastigheden af ​​faldende genstande i betragtning af forskellige scenarier:

1. Frit fald (forsømmer luftmodstand)

* Ligning: v =gt

* v: Endelig hastighed (m/s)

* g: Acceleration på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

* t: forløbne tid (r)

Forklaring: Denne ligning antager, at den eneste kraft, der virker på objektet, er tyngdekraften. Det fortæller dig hastigheden, som objektet når efter en bestemt tid, startende fra hvile.

2. Frit fald med indledende hastighed

* Ligning: V =V₀ + GT

* v: Endelig hastighed (m/s)

* V₀: indledende hastighed (m/s)

* g: Acceleration på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

* t: forløbne tid (r)

Forklaring: Denne ligning tegner sig for det objekt, der allerede har en starthastighed, før den falder.

3. I betragtning af luftmodstand (terminalhastighed)

* Generelt koncept: Luftmodstand øges, når objektets hastighed øges. Til sidst afbalancerer luftmodstandskraften tyngdekraften, og objektet når en konstant hastighed kaldet terminalhastighed .

* Ligning (tilnærmelse): v =√ (2 mg/ρac)

* v: terminal hastighed (m/s)

* m: Massen af ​​objektet (kg)

* g: Acceleration på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

* ρ: Luftdensitet (kg/m³)

* a: Tværsnitsareal for objektet (m²)

* C: Trækkoefficient (Dimensionless, afhænger af objektets form)

Forklaring:

* Den terminale hastighed er den maksimale hastighed, som et objekt kan nå, mens den falder.

* Denne ligning er en tilnærmelse, og trækkoefficienten (c) kan være vanskelig at bestemme nøjagtigt.

* Ligningen viser, at terminalhastighed er påvirket af objektets masse, dens form og luftens densitet.

Vigtige noter:

* Luftbestandighed er afgørende: For de fleste virkelige verdensgenstande er luftmodstand betydelig og kan ikke ignoreres.

* terminalhastighed: Terminalhastighed nås, når luftmodstandens kraft er lig med tyngdekraften.

* ligninger for højde (afstand) :For at beregne, hvor langt et objekt falder, har du brug for yderligere ligninger, der involverer både hastighed og tid.

Fortæl mig, hvis du gerne vil have flere detaljer om et specifikt aspekt af faldende genstande eller ønsker at udforske ligninger for afstand og andre relaterede koncepter!