ガリレオは最初、物体がその質量に依存しない速度で地球に向かって落下することを仮定しました。 つまり、すべてのオブジェクトは、自由落下中に同じ速度で加速します。 物理学者は後に、物体が毎秒9.81メートル、m / s ^ 2、または毎秒32フィート、フィート/秒^ 2で加速することを確立しました。 物理学者は現在、これらの定数を重力による加速度gと呼んでいます。 物理学者はまた、物体の速度または速度v、物体が移動する距離d、および物体が自由落下に費やす時間tの間の関係を記述するための方程式を確立しました。 具体的には、v = g * t、およびd = 0.5 * g * t ^ 2です。
オブジェクトが自由落下に費やす時間tを測定するか、そうでなければ決定します。 本から問題を処理している場合は、この情報を具体的に記載する必要があります。 それ以外の場合は、ストップウォッチを使用して、オブジェクトが地面に落下するのに必要な時間を測定します。 デモンストレーションの目的で、解放されてから2.35秒後に地面にぶつかる橋から落とされた岩について考えてみます。
v = g * tに従って、衝撃の瞬間のオブジェクトの速度を計算します。 手順1の例では、丸め後、v = 9.81 m / s ^ 2 * 2.35 s = 23.1メートル/秒、m / sです。 または、英語の単位では、v = 32フィート/秒^ 2 * 2.35秒= 75.2フィート/秒、フィート/秒。
d = 0.5 * g * t ^ 2に従って、オブジェクトが落下した距離を計算します。 演算の科学的な順序に従って、最初に指数、つまりt ^ 2項を計算する必要があります。 手順1の例では、t ^ 2 = 2.35 ^ 2 = 5.52 s ^ 2です。 したがって、d = 0.5 * 9.81 m / s ^ 2 * 5.52 s ^ 2 = 27.1メートル、つまり88.3フィートです。
必要なもの
- ストップウォッチ
- 電卓
チップ
物体が自由落下する時間を実際に測定するときは、少なくとも3回測定を繰り返し、結果を平均して実験誤差を最小限に抑えます。