Galilée a d'abord postulé que les objets tombent vers la Terre à une vitesse indépendante de leur masse. C'est-à-dire que tous les objets accélèrent au même rythme pendant la chute libre. Les physiciens ont établi plus tard que les objets accélèrent à 9,81 mètres par seconde carrée, m/s^2, ou 32 pieds par seconde carrée, ft/s^2; les physiciens appellent maintenant ces constantes l'accélération due à la gravité, g. Les physiciens ont également établi des équations pour décrire la relation entre la vitesse ou la vitesse d'un objet, v, la distance qu'il parcourt, d, et le temps, t, qu'il passe en chute libre. Plus précisément, v = g * t et d = 0,5 * g * t^2.
Mesurer ou déterminer autrement le temps, t, que l'objet passe en chute libre. Si vous travaillez sur un problème à partir d'un livre, cette information doit être spécifiquement indiquée. Sinon, mesurez le temps nécessaire à un objet pour tomber au sol à l'aide d'un chronomètre. À des fins de démonstration, considérons une pierre lâchée d'un pont qui frappe le sol 2,35 secondes après avoir été relâchée.
Calculer la vitesse de l'objet au moment de l'impact selon v = g * t. Pour l'exemple donné à l'étape 1, v = 9,81 m/s^2 * 2,35 s = 23,1 mètres par seconde, m/s, après arrondi. Ou, en unités anglaises, v = 32 ft/s^2 * 2,35 s = 75,2 pieds par seconde, ft/s.
Calculez la distance à laquelle l'objet est tombé selon d = 0,5 * g * t^2. Conformément à l'ordre scientifique des opérations, vous devez d'abord calculer l'exposant, ou terme t^2. Pour l'exemple de l'étape 1, t^2 = 2,35^2 = 5,52 s^2. Par conséquent, d = 0,5 * 9,81 m/s^2 * 5,52 s^2 = 27,1 mètres, ou 88,3 pieds.
Choses dont vous aurez besoin
- Chronomètre
- Calculatrice
Conseils
Lorsque vous mesurez réellement le temps pendant lequel un objet est en chute libre, répétez la mesure au moins trois fois et faites la moyenne des résultats pour minimiser l'erreur expérimentale.