Hvordan beregner du frifaldsacceleration?

1. Brug af tyngdekraftens ligning:

* g =gm/r²

* Hvor:

* g er gravitationskonstanten (6.674 × 10⁻¹¹ium m²/kg²)

* m er massen af ​​planeten eller himmelsk krop

* r er afstanden fra midten af ​​planeten til objektet i frit fald

2. Brug af perioden og radius af en cirkulær bane:

* g =(4π²r) / t²

* Hvor:

* r er baneens radius

* t er perioden for bane

3. Brug af accelerationen af ​​et faldende objekt:

* g =a

* Dette antager, at luftmodstand er ubetydelig. Du kan måle accelerationen af ​​et faldende objekt ved hjælp af en timer og en måleenhed.

4. Brug af en pendel:

* g =(4π²L) / t²

* Hvor:

* l er længden af ​​pendelen

* t er perioden med pendelens sving

Bemærk:

* Fritfaldsacceleration betragtes generelt som 9,81 m/s² På overfladen af ​​jorden. Dette er en gennemsnitlig værdi, og det kan variere lidt afhængigt af din placering og højde.

* Ovenstående ligninger er forenklede repræsentationer og antager ideelle forhold. I virkeligheden kan faktorer som luftmodstand og ikke-ensartetheden af ​​jordens gravitationsfelt påvirke den faktiske frie faldacceleration.

Eksempel:

Lad os beregne frifaldsaccelerationen på jordoverfladen ved hjælp af tyngdekraftens ligning:

* m (jordmasse) =5,972 × 10²⁴ kg

* R (jordradius) =6,371 × 10⁶ m

* g =gm/r²

* M

* g ≈ 9,81 m/s²

Denne beregning viser, at frifaldsaccelerationen ved jordoverfladen er ca. 9,81 m/s².