Cómo calcular la distancia / velocidad de un objeto que cae

Galileo postuló por primera vez que los objetos caen hacia la tierra a una velocidad independiente de su masa. Es decir, todos los objetos se aceleran al mismo ritmo durante la caída libre. Los físicos establecieron más tarde que los objetos se aceleran a 9,81 metros por segundo cuadrado, m / s ^ 2, o 32 pies por segundo cuadrado, ft / s ^ 2; Los físicos ahora se refieren a estas constantes como la aceleración debida a la gravedad, g. Los físicos también establecieron ecuaciones para describir la relación entre la velocidad o rapidez de un objeto, v, la distancia que viaja, d, y el tiempo, t, que pasa en caída libre. Específicamente, v = g * t, yd = 0.5 * g * t ^ 2.

Mida o determine de otro modo el tiempo, t, que el objeto pasa en caída libre. Si está trabajando en un problema de un libro, esta información debe indicarse específicamente. De lo contrario, mida el tiempo necesario para que un objeto caiga al suelo con un cronómetro. Para fines de demostración, considere una piedra que se deja caer desde un puente que golpea el suelo 2,35 segundos después de que se suelta.

Calcule la velocidad del objeto en el momento del impacto de acuerdo con v = g * t. Para el ejemplo del Paso 1, v = 9,81 m / s ^ 2 * 2,35 s = 23,1 metros por segundo, m / s, después del redondeo. O, en unidades inglesas, v = 32 pies / s ^ 2 * 2,35 s = 75,2 pies por segundo, pies / s.

Calcula la distancia que cayó el objeto de acuerdo con d = 0.5 * g * t ^ 2. De acuerdo con el orden científico de las operaciones, primero debe calcular el exponente o el término t ^ 2. Para el ejemplo del Paso 1, t ^ 2 = 2.35 ^ 2 = 5.52 s ^ 2. Por lo tanto, d = 0.5 * 9.81 m / s ^ 2 * 5.52 s ^ 2 = 27.1 metros o 88.3 pies.

Cosas que necesitará

  • Cronógrafo
  • Calculadora

Consejos

  • Al medir realmente el tiempo que un objeto está en caída libre, repita la medición al menos tres veces y promedie los resultados para minimizar el error experimental.

  • Cuota
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