Ένα αντικείμενο πέφτει από την ανάπαυση στην κορυφή ενός κτιρίου 100 μέτρων πόσο καιρό θα χρειαστεί για να χτυπήσει το έδαφος;
Κατανόηση της φυσικής
* Ελεύθερη πτώση: Το αντικείμενο βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση, που σημαίνει ότι η μόνη δύναμη που ενεργεί σε αυτό είναι η βαρύτητα.
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας: Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (G) είναι περίπου 9,8 m/s2. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα του αντικειμένου αυξάνεται κατά 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο κάθε δευτερόλεπτο που πέφτει.
* Αρχική ταχύτητα: Το αντικείμενο ξεκινά από την ανάπαυση, οπότε η αρχική του ταχύτητα (V₀) είναι 0 m/s.
Η εξίσωση
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη κινηματική εξίσωση για να βρούμε το χρόνο (t):
d =v₀t + (1/2) GT2
Οπου:
* d =απόσταση (100 m)
* V₀ =αρχική ταχύτητα (0 m/s)
* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)
* t =χρόνος (αυτό που θέλουμε να βρούμε)
Επίλυση για χρόνο
1. Συνδέστε τις τιμές:
100 =(0) t + (1/2) (9.8) t ²
2. Απλοποίηση:
100 =4.9t²
3. Επίλυση για t²:
T² =100 / 4.9 ≈ 20.41
4. Πάρτε την τετραγωνική ρίζα και των δύο πλευρών:
t ≈ √20.41 ≈ 4,52 δευτερόλεπτα
Επομένως, θα χρειαστούν περίπου 4,52 δευτερόλεπτα για να χτυπήσει το αντικείμενο στο έδαφος.