Hvordan beregner man accelerationen af ​​det faldende krop?

forståelse af det grundlæggende

* tyngdekraft: Den primære kraft, der virker på en faldende krop, er tyngdekraften. I nærheden af ​​jordoverfladen er accelerationen på grund af tyngdekraften (ofte repræsenteret som 'G') ca. 9,8 m/s². Dette betyder, at et objekt for hvert sekund falder, øges dens nedadgående hastighed med 9,8 meter i sekundet.

* Luftbestandighed: Luftbestandighed (også kaldet træk) modsætter sig bevægelsen af ​​et faldende objekt. Mængden af ​​luftmodstand afhænger af faktorer som objektets form, størrelse og hastighed. I mange tilfælde kan vi oprindeligt ignorere luftmodstand for at forenkle beregninger.

Beregning af acceleration

1. ideelt scenarie (ingen luftmodstand):

- I et vakuum er accelerationen af ​​et faldende legeme simpelthen accelerationen på grund af tyngdekraften:

* a =g ≈ 9,8 m/s²

2. virkelighedsscenarie (med luftmodstand):

- Luftmodstand gør beregningen mere kompleks. Accelerationen af ​​et faldende legeme er ikke konstant, men falder, når objektets hastighed øges. Den nøjagtige beregning afhænger af objektets specifikke egenskaber og luftens densitet.

- Generelt kan accelerationen (A) findes ved at trække accelerationen på grund af luftmodstand (AR) fra accelerationen på grund af tyngdekraften:

* a =g - ar

Nøglepunkter

* Konstant acceleration: I det ideelle scenarie uden luftmodstand er accelerationen af ​​et faldende legeme konstant.

* terminalhastighed: Når et objekt falder, øges dens hastighed, og luftmodstand øges også. Til sidst vil kraften i luftmodstand svarer til tyngdekraften, og objektet stopper med at accelerere. Dette kaldes terminalhastighed.

eksempel

Lad os sige, at du dropper en bold fra en bygning. I ignorering af luftmodstand er boldens acceleration:

* a =g ≈ 9,8 m/s²

Dette betyder, at boldens hastighed stiger med 9,8 meter i sekundet hvert sekund, den falder.

Vigtig note: Beregningerne ovenfor er forenklet. I situationer i den virkelige verden kan luftmodstand væsentligt påvirke accelerationen af ​​et faldende objekt, især ved højere hastigheder.