Zapri
Meni

Formula gibanja prostega padca: primeri vprašanj, definicij, značilnosti, enačb

Kaj opazimo, ko v prostem padu vidimo predmet? na primer, ko z drevesa pade zelo okusen, okusen, sladek in hranljiv mango. Če na hitro opazimo, se zdi, da imajo predmeti, ki doživljajo prosti padec, konstantno hitrost ali z drugimi besedami, objekt ne pospešuje. Pravzaprav vsak predmet pri prostem padcu doživlja nenehno pospeševanje.

Motion-Free-Fall

Razlogi za to so prosti padci, pogosti primeri GLBB. Kako dokazati, da ima predmet v prostem padu nenehno pospeševanje? To bomo matematično dokazali v razpravi o izpeljavi enačbe prostega padca.

Opredelitev gibanja prostega padca

Seznam za hitro branjeoddaja
1.Opredelitev gibanja prostega padca
1.1.Značilnosti gibanja prostega padca
2.Formula gibanja prostega padca
3.Enačba gibanja v prostem padu
3.1.Matematični dokaz
3.2.Nič dokaz
4.Primeri gibanja prostega padca
4.1.Deliti to:
4.2.Sorodne objave:

Prosto padanje je padajoče gibanje, na katerega vpliva le privlačnost zemlje in je brez ovir drugih sil. Prosti padec, vključno z GLBB, se pospeši z začetno hitrostjo Vo = nič in pospeškom, enakim pospešku gravitacije (g).

instagram viewer

Resnična uporaba enakomernega gibanja v ravni črti s pozitivnim pospeškom a (ravno gibanje se pospeši s pospeškom) fiksno) gre za predmet, ki je padel z višine h metrov z začetno hitrostjo nič ali brez hitrosti zgodaj. Pospešek predmeta je pospešek zaradi gravitacije g (m / s2). Pot tega predmeta je ravna črta. Ta vrsta gibanja je znana kot gibanje s prostim padom.

Gibanje prostega padca je opredeljeno kot gibanje predmeta, ki je padel z določene višine nad tlemi brez začetne hitrosti in na njegovo gibanje vpliva le sila teže.

Značilnosti gibanja prostega padca

Free Fall Motion ima naslednje značilnosti ali značilnosti:

  1. Prosti padec gibanja (GJB) ima smer v obliki ravne navpične črte, ki gre navzdol (v smeri gravitacije Zemlje).
  2. Začetna hitrost v prostem padu (GJB) je nič (V0 = 0) ali z drugimi besedami nima začetne hitrosti.
  3. Premikanje predmetov se dogaja z določene višine.
  4. Na gibanje prostega padca (GJB) vpliva le sila teže, zunanja sila ne vpliva na predmete, ki se prosto gibljejo.
  5. Pospešek predmeta na GJB je enak pospešku gravitacije zemlje (a = g)
  6. Ker je v isti smeri kot gravitacija, je pospešek zaradi gravitacije pozitiven.

Formula gibanja prostega padca

Gibanje prostega padca lahko pokažemo, da objekt pade brez začetne hitrosti z višine h in nanj vpliva pospešek zaradi gravitacije g.

Formula prostega padca

Matematično je zapisano gibanje prostega padca:

vt = v0 + a.t

Ker je v0 = 0 in a = g, se zgornja formula spremeni v:

vt = g.t

informacije: vt = hitrost (m / s), g = pospešek zaradi gravitacije (m / s2) in t = čas (s).

Formula za iskanje višine predmeta (h) lahko nadomesti enačbo gibanja v ravni črti, ki se enakomerno spreminja, tako da dobimo enačbo višine predmeta za prosto padanje, in sicer:

h = g.t2

Za določitev hitrosti predmeta, ki prosto pada z višine h, ga lahko določimo s formulo:

vt 2 = 2gh

Enačba gibanja v prostem padu

Med razpravo o gibanju prostega padca uporabljamo formulo ali enačbo GLBB. Izbrali smo referenčni okvir, ki glede zemlje miruje. X ali s (v enačbi glbb) zamenjamo z y, ker se objekt premika navpično. Namesto x ali s lahko uporabimo tudi h.

Določimo začetni položaj predmeta y0 = 0 za t = 0. Pospešek, ki ga občuti objekt pri prostem padu, je pospešek zaradi gravitacije, zato a zamenjamo z g. Tako je enačba gibanja prostega padca videti kot v desnem stolpcu tabele.

GLBB

PROSTI PAD

VX = Vxo + ob

Vy = Vjo + gt

X = Xo + VXOt + at2

Y = Vjot + gt2

Vx2 = Vxo2 + 2as

Vy2 = Vjo2 + 2gh

Uporaba pozitivnega y ali negativnega y v smeri navzgor ali navzdol ni problem, če moramo biti med reševanjem problema dosledni.

Matematični dokaz

V zgornji dolgi razlagi sem se vrnil k vam, da matematično dokažem koncept gibanja prostega padca, da masa predmeta ne vpliva na hitrost padajočih predmetov. Poleg tega ima vsak predmet pri prostem padu nenehen pospešek, višji je položaj predmeta od tal, hitreje se objekt premika, ko udari o tla. Podobno, dlje kot traja, da predmet pade, hitreje se bo premikal, ko zadene kamen in prah.

Zdaj zgoraj izpeljane formule za gibanje prostega padca jih prepišemo v matematični dokaz.

vy = vjo + gt —— Enačba 1

y = vjot + gt2 —— Enačba 2

vy2 = vjo2 + 2gh —— Enačba 3

( y zadaj v samo želimo pokazati, da se objekt premika navpično ali se objekt premika po osi y, če si predstavljamo, da je vzdolž poti predmeta koordinatna os. Še enkrat se spomnite razprave o referenčnih točkah)

Nič dokaz

Po ogledu zgornje formule vidite simbol za maso, imenovan m? ker ne obstaja, lahko sklepamo, da množice niso odgovorne za gibanje prostega padca. Mase nimajo učinka na GJB.

  • Prvi dokaz

vy = vjo + gt —— Enačba 1

Na primer, upoštevamo gibanje ploda manga, ki pade s stebla drevesa manga. Začetna hitrost prostega pada sadja manga (vy0)= 0 (zakaj je 0? Zato enačba 1 preoblikovali v:

vy = gt

Skozi to enačbo je razvidno, da na hitrost padanja manga močno vplivata pospešek gravitacije (g) in čas (t). Ker je g konstanta (9,8 m / s2), potem se v zgornji enačbi zdi, da vrednost padajoče hitrosti predmeta določa čas (t). večja je t ali dlje kot je sadje manga v zraku, vrednost vy tudi postaja večji.

No, hitrost manga se vedno spreminja s časom ali z drugimi besedami, z vsako časovno enoto se hitrost gibanja manga poveča. Pospešek zaradi gravitacije, ki deluje na mango, je konstanten (9,8 m / s2), vendar se v vsaki časovni enoti poveča hitrost, pri čemer je povečanje pospeška vzdevka hitrosti konstantno. Ta razlog povzroča gibanje vzponov in padcev, vključno z GLBB.

  • Drugi dokaz

Zdaj pregledamo razmerje med razdaljo ali višino s hitrostjo padajočih predmetov

vy2 = vjo2 + 2gh —— Enačba 3

Na primer, upoštevamo kamen, ki ga spustimo z določene višine, kjer se kamen spusti (ne vrže navzdol). Če se sprosti, je začetna hitrost aka v0 = 0, kot mango, ki pade sam, ne da bi mu bila dana začetna hitrost. Če kamen vržemo, potem obstaja začetna hitrost. Saj poznate razliko ...

ker vy0 = 0, potem se enačba 3 spremeni v:

vy2 = 2gh

Iz te enačbe je razvidno, da na velikost / vrednost hitrosti vplivata razdalja ali višina (h) in pospešek zaradi gravitacije (g). Še enkrat, ne pozabite, da je pospešek zaradi gravitacije enak (9,8 m / s2). Ker je gravitacija konstantna, vrednost hitrosti v veliki meri določa višina (h). Višji je položaj predmeta, ko pade, večja je hitrost predmeta, ko trči ob tla. pri vsaki enoti razdalje / višine se poveča hitrost, ko se objekt približa tlom, kjer ostane vrednost povečanja pospeška vzdevka hitrosti.

Primeri gibanja prostega padca

1. Predmet se sprosti z višine 20 metrov nad tlemi (g = 10 m / s ^ 2). Kolikšna je hitrost predmeta, ko doseže višino 15 metrov nad tlemi?
Rešitev:

Je znan:

h1 = 20 m
h2 = 15 m
g = 10 m / s ^ 2

Na vprašanje:

vt =….?

Odgovor:

h = h1 - h2
h = 20 - 15
h = 5 m
Nato lahko določimo končno hitrost:

vt 2 = 2gh
vt 2 = 2.10.5
vt 2 = 100
vt = Root 100
vt = 10 m / s
Torej, Hitrost padajočega predmeta je 10 m / s.

2. Kamnina mase 2 kg se sprosti iz počitka in prosto pade. Določite položaj in hitrost kamna po premiku 1 s, 5 s in 10 s.

Vodič za odgovore:

Najprej morate v tej težavi prepoznati ali preveriti težavo, preden jo odpravite. Upoštevajte, da se vprašata položaj in hitrost kamna, potem ko je padel za nekaj sekund. Ko prepoznate težavo, se odločite za rešitev ali kakšno rešitev. Obstajajo 3 formule, ki jih lahko uporabite. Katero uporabljate?

vy = gt

y = gt2

vy2 = 2gh

Masa predmeta ni pomembna, zato naj vas ne zavedejo težave, ki vključujejo maso predmeta…. Samo vnesite vrednosti g in t (čas).

BIBLIOGRAFIJA

  • Skupina predavateljev osnovne fizike I. 2009. Praktični vodnik po osnovni fiziki I. Surabaja: Unipress UNESA
  • Halliday in Resnick. 1991. Physics Volume 1 (prevod). Džakarta: Erlangga
  • Giancoli, Douglas C. 2001. Physics Volume 1 (prevod). Džakarta: Erlangga

To je pregled o Formule gibanja prostega padca: primeri vprašanj, definicija, značilnosti, enačbe, dokazi. Upamo, da je zgoraj pregledano koristno za bralce. To je vse in hvala.

Tukaj preberite tudi reference na sorodne članke:

  • Definicija, značilnosti in formule enakomernega gibanja skupaj s popolnimi primeri
  • Popolna definicija, značilnosti in formule enakomernega gibanja (GLBB).
  • Opredelitev, formule in primeri vprašanj o zračnem tlaku ter celotna merilna orodja.
  • Razumevanje, prednosti in slabosti ladjedelništva ter primeri v vsakdanjem življenju.
  • Glede spremembe snovi s strani Heat Kalo
  • Učenje vrst merilnikov dolžine v fiziki