Πώς υπολογίζετε την αλλαγή στην ταχύτητα ενός αντικειμένου που πέφτει;
Κατανόηση των εννοιών
* βαρύτητα: Η κύρια δύναμη που δρουν σε ένα αντικείμενο πτώσης είναι η βαρύτητα. Προκαλεί μια σταθερή επιτάχυνση, που υποδηλώνεται ως «G», η οποία είναι περίπου 9,8 m/s2 κοντά στην επιφάνεια της Γης.
* Αρχική ταχύτητα (V₀): Η ταχύτητα του αντικειμένου όταν αρχίζει να πέφτει. Αυτό θα μπορούσε να είναι μηδενικό εάν το αντικείμενο πέσει από την ανάπαυση ή θα μπορούσε να είναι μη μηδενική, αν πεταχτεί προς τα κάτω ή προς τα πάνω.
* Τελική ταχύτητα (v): Η ταχύτητα του αντικειμένου στο τέλος της πτώσης του.
* Ώρα (t): Τη διάρκεια της πτώσης.
Αλλαγή υπολογισμού στην ταχύτητα
1. Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας: Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα είναι σταθερή, οπότε είναι απλά «G» (9,8 m/s2).
2. Αλλαγή στην ταχύτητα (ΔV): Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της τελικής ταχύτητας και της αρχικής ταχύτητας:
ΔV =V - V₀
3. Χρησιμοποιώντας τη σταθερή εξίσωση επιτάχυνσης: Η ακόλουθη εξίσωση σχετίζεται με την αλλαγή της ταχύτητας, της επιτάχυνσης και του χρόνου:
ΔV =a * t
Οπου:
* Το ΔV είναι η αλλαγή της ταχύτητας
* A είναι η επιτάχυνση (σε αυτή την περίπτωση, G =9,8 m/s²)
* t είναι η ώρα της πτώσης
Παράδειγμα
Ας πούμε ότι ένα αντικείμενο έχει πέσει από το υπόλοιπο (V₀ =0 m/s) και πέφτει για 3 δευτερόλεπτα:
* Αρχική ταχύτητα (V₀) =0 m/s
* Ώρα (t) =3 δευτερόλεπτα
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) =9,8 m/s2
Χρησιμοποιώντας την εξίσωση ΔV =A * T:
* ΔV =9,8 m/s² * 3 s =29,4 m/s
Η μεταβολή της ταχύτητας του αντικειμένου πτώσης είναι 29,4 m/s.
Σημαντικές εκτιμήσεις
* Αντίσταση αέρα: Στην πραγματικότητα, η αντίσταση στον αέρα επηρεάζει την πτώση αντικειμένων. Αυτή η δύναμη αντιτίθεται στην κίνηση και επιβραδύνει την επιτάχυνση. Οι παραπάνω υπολογισμοί απλοποιούνται και δεν αναλαμβάνουν αντίσταση αέρα.
* κατακόρυφη κίνηση: Οι υπολογισμοί είναι για αντικείμενα που πέφτουν κατακόρυφα προς τα κάτω. Εάν το αντικείμενο ρίχνεται υπό γωνία, θα πρέπει να εξετάσετε τόσο τα οριζόντια όσο και τα κατακόρυφα εξαρτήματα της ταχύτητας.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε ένα συγκεκριμένο σενάριο ή πρόβλημα που θέλετε να λύσετε!