Galileo postulierte zuerst, dass Objekte unabhängig von ihrer Masse auf die Erde fallen. Das heißt, alle Objekte beschleunigen im freien Fall mit der gleichen Geschwindigkeit. Physiker stellten später fest, dass die Objekte mit 9,81 Metern pro Quadratsekunde, m/s^2, oder 32 Fuß pro Quadratsekunde, ft/s^2 beschleunigen; Physiker bezeichnen diese Konstanten heute als Erdbeschleunigung, g. Physiker stellten auch Gleichungen auf, um die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit eines Objekts, v, der Entfernung, die es zurücklegt, d, und der Zeit, t, die es im freien Fall verbringt, zu beschreiben. Insbesondere gilt v = g * t und d = 0,5 * g * t^2.
Messen oder bestimmen Sie auf andere Weise die Zeit t, die das Objekt im freien Fall verbringt. Wenn Sie ein Problem aus einem Buch bearbeiten, sollten diese Informationen ausdrücklich angegeben werden. Messen Sie andernfalls mit einer Stoppuhr die Zeit, die ein Objekt benötigt, um auf den Boden zu fallen. Stellen Sie sich zur Veranschaulichung einen Stein vor, der von einer Brücke fällt und 2,35 Sekunden nach dem Loslassen auf den Boden aufschlägt.
Berechnen Sie die Geschwindigkeit des Objekts im Moment des Aufpralls nach v = g * t. Für das in Schritt 1 angegebene Beispiel: v = 9,81 m/s^2 * 2,35 s = 23,1 Meter pro Sekunde, m/s, nach dem Runden. Oder, in englischen Einheiten, v = 32 ft/s^2 * 2,35 s = 75,2 Fuß pro Sekunde, ft/s.
Berechnen Sie die Entfernung des Objekts gemäß d = 0,5 * g * t^2. In Übereinstimmung mit der wissenschaftlichen Reihenfolge der Operationen müssen Sie zuerst den Exponenten oder den t^2-Term berechnen. Für das Beispiel aus Schritt 1 gilt t^2 = 2,35^2 = 5,52 s^2. Daher ist d = 0,5 * 9,81 m/s^2 * 5,52 s^2 = 27,1 Meter oder 88,3 Fuß.
Dinge, die du brauchen wirst
- Stoppuhr
- Taschenrechner
Tipps
Wenn Sie tatsächlich die Zeit messen, in der sich ein Objekt im freien Fall befindet, wiederholen Sie die Messung mindestens dreimal und mitteln Sie die Ergebnisse, um experimentelle Fehler zu minimieren.