Galileo per primo ipotizzò che gli oggetti cadono verso la terra a una velocità indipendente dalla loro massa. Cioè, tutti gli oggetti accelerano alla stessa velocità durante la caduta libera. I fisici hanno successivamente stabilito che gli oggetti accelerano a 9,81 metri al secondo quadrato, m/s^2, o 32 piedi al secondo quadrato, ft/s^2; i fisici ora si riferiscono a queste costanti come all'accelerazione di gravità, g. I fisici hanno anche stabilito equazioni per descrivere la relazione tra la velocità o la velocità di un oggetto, v, la distanza percorsa, d, e il tempo, t, che trascorre in caduta libera. In particolare, v = g * t e d = 0,5 * g * t^2.
Misurare o altrimenti determinare il tempo, t, che l'oggetto trascorre in caduta libera. Se stai lavorando su un problema da un libro, questa informazione dovrebbe essere specificatamente indicata. Altrimenti, misura il tempo necessario affinché un oggetto cada a terra usando un cronometro. A scopo dimostrativo, si consideri una roccia caduta da un ponte che colpisce il suolo 2,35 secondi dopo essere stata rilasciata.
Calcola la velocità dell'oggetto al momento dell'impatto secondo v = g * t. Per l'esempio fornito nel passaggio 1, v = 9,81 m/s^2 * 2,35 s = 23,1 metri al secondo, m/s, dopo l'arrotondamento. Oppure, nelle unità inglesi, v = 32 piedi/s^2 * 2,35 s = 75,2 piedi al secondo, piedi/s.
Calcola la distanza a cui è caduto l'oggetto secondo d = 0,5 * g * t^2. In linea con l'ordine scientifico delle operazioni, è necessario calcolare prima l'esponente, o il termine t^2. Per l'esempio del passaggio 1, t^2 = 2,35^2 = 5,52 s^2. Pertanto, d = 0,5 * 9,81 m/s^2 * 5,52 s^2 = 27,1 metri o 88,3 piedi.
Cose di cui avrai bisogno
- Cronometro
- Calcolatrice
Suggerimenti
Quando si misura effettivamente il tempo in cui un oggetto è in caduta libera, ripetere la misurazione almeno tre volte e fare la media dei risultati per ridurre al minimo l'errore sperimentale.