Πώς βρίσκετε την ταχύτητα ενός αντικειμένου πτώσης;
Κατανόηση της φυσικής
* βαρύτητα: Η κύρια δύναμη που δρουν σε ένα αντικείμενο πτώσης είναι η βαρύτητα. Προκαλεί το αντικείμενο να επιταχύνει προς τα κάτω με ρυθμό περίπου 9,8 m/s2 (μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο). Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα του αντικειμένου αυξάνεται κατά 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο κάθε δευτερόλεπτο που πέφτει.
* Αντίσταση αέρα: Η αντίσταση στον αέρα (που ονομάζεται επίσης drag) αντιτίθεται στην κίνηση του αντικειμένου. Η ποσότητα της αντίστασης του αέρα εξαρτάται από το σχήμα, το μέγεθος και την ταχύτητα του αντικειμένου. Για απλότητα, συχνά θα αγνοήσουμε την αντίσταση στον αέρα σε βασικούς υπολογισμούς.
Η ταχύτητα υπολογισμού
1. Απλή θήκη:αγνοώντας την αντίσταση στον αέρα
* Αρχική ταχύτητα (V₀): Αυτή είναι η ταχύτητα που έχει το αντικείμενο αυτή τη στιγμή αρχίζει να πέφτει. Εάν το αντικείμενο έχει απλώς πέσει, V₀ =0.
* Ώρα (t): Πόσο καιρό πέφτει το αντικείμενο.
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g): Περίπου 9,8 m/s2.
* Φόρμουλα:
* ταχύτητα (v) =v₀ + gt
Παράδειγμα: Εάν ένα αντικείμενο πέσει από το υπόλοιπο (V₀ =0) και πέφτει για 3 δευτερόλεπτα:
* V =0 + (9,8 m/s²) (3 s) =29,4 m/s
2. Λογιστική για την αντίσταση στον αέρα (πιο περίπλοκη)
* Η αντίσταση στον αέρα καθιστά τους υπολογισμούς πολύ πιο δύσκολους.
* Θα χρειαστεί να εξετάσετε παράγοντες όπως το σχήμα, το μέγεθος και η πυκνότητα του αντικειμένου.
* Η προχωρημένη φυσική και ο υπολογισμός χρησιμοποιούνται συχνά για το μοντέλο της κίνησης.
Σημαντικές σημειώσεις:
* ταχύτητα έναντι ταχύτητας: Η ταχύτητα έχει τόσο μέγεθος (ταχύτητα) όσο και κατεύθυνση. Συνήθως θεωρούμε ότι η καθοδική κατεύθυνση είναι θετική όταν συζητάμε για την πτώση των αντικειμένων.
* Τερματική ταχύτητα: Καθώς πέφτει ένα αντικείμενο, η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται. Τελικά, η δύναμη της αντίστασης του αέρα ισορροπεί τη δύναμη της βαρύτητας και το αντικείμενο σταματά να επιταχύνεται. Αυτό ονομάζεται ταχύτητα τερματικού.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε συγκεκριμένα παραδείγματα ή θέλετε να μάθετε με περισσότερες λεπτομέρειες για την ταχύτητα του τερματικού!
