Hvordan beregner du hastigheden på noget, der er faldet fra 30 meter i luften?

Forståelse af fysik

* frit fald: I et perfekt vakuum falder et objekt med en konstant acceleration på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s² eller 32,2 ft/s²).

* Luftbestandighed: I virkeligheden bremser luftmodstand et objekt ned. Luftmodstand afhænger af faktorer som objektets form, størrelse og hastighed.

Beregning af hastighed (uden luftmodstand)

1. Konverter fødder til meter: 30 fod er cirka 9,14 meter.

2. Brug ligningen: Den endelige hastighed (V) for et frit faldende objekt kan beregnes ved hjælp af:

* v² =u² + 2as

* v =endelig hastighed (hvad vi vil finde)

* u =indledende hastighed (0 m/s, da det er faldet)

* A =acceleration på grund af tyngdekraften (9,8 m/s²)

* S =afstand (9,14 meter)

3. tilslut værdier:

* V² =0² + 2 * 9,8 * 9,14

* V² =179.24

4. Løs for V:

* V =√179.24 ≈ 13,4 m/s

Beregning af hastighed (med luftmodstand - tilnærmelse)

Da luftmodstand er kompleks, kan vi kun foretage en tilnærmelse:

1. Antag en terminalhastighed: De fleste objekter når en terminalhastighed, en konstant hastighed, hvor luftmodstand afbalancerer tyngdekraften. En typisk terminalhastighed for en menneskelig fald er omkring 120 mph (54 m/s).

2. estimer hastighed baseret på afstand: Da objektet falder fra en relativt kort afstand, er det usandsynligt, at det når terminalhastighed. Vi kan estimere, at hastigheden vil være markant mindre end 120 km / h.

vigtige noter

* terminalhastighed: Den faktiske terminalhastighed afhænger af faktorer som objektets form, vægt og lufttæthed.

* Nøjagtighed: Uden at kende objektets form og størrelse kan vi ikke beregne en præcis hastighed i betragtning af luftmodstand.

* sikkerhed: Eksperimenter aldrig med at droppe genstande fra højder. Det kan være farligt.

Lad mig vide, om du gerne vil udforske mere om terminalhastighed eller andre faktorer, der påvirker faldende genstande!