Hoe de afstand/snelheid van een vallend voorwerp te berekenen

Galileo stelde eerst dat objecten naar de aarde vallen met een snelheid die onafhankelijk is van hun massa. Dat wil zeggen dat alle objecten tijdens een vrije val met dezelfde snelheid versnellen. Natuurkundigen stelden later vast dat de objecten versnellen met 9,81 meter per vierkante seconde, m / s ^ 2 of 32 voet per vierkante seconde, ft / s ^ 2; natuurkundigen noemen deze constanten nu de versnelling als gevolg van de zwaartekracht, g. Natuurkundigen hebben ook vergelijkingen opgesteld voor het beschrijven van de relatie tussen de snelheid of snelheid van een object, v, de afstand die het aflegt, d, en de tijd, t, die het in vrije val doorbrengt. Specifiek, v = g * t, en d = 0,5 * g * t^2.

Meet of bepaal op een andere manier de tijd, t, die het object in vrije val doorbrengt. Als u een probleem uit een boek werkt, moet deze informatie specifiek worden vermeld. Meet anders met een stopwatch de tijd die nodig is om een ​​voorwerp op de grond te laten vallen. Beschouw voor demonstratiedoeleinden een steen die van een brug is gevallen en de grond 2,35 seconden nadat deze is losgelaten, raakt.

Bereken de snelheid van het voorwerp op het moment van inslag volgens v = g * t. Voor het voorbeeld gegeven in stap 1, v = 9,81 m/s^2 * 2,35 s = 23,1 meter per seconde, m/s, na afronding. Of, in Engelse eenheden, v = 32 ft/s^2 * 2,35 s = 75,2 feet per seconde, ft/s.

Bereken de afstand waarop het object viel volgens d = 0,5 * g * t ^ 2. In overeenstemming met de wetenschappelijke volgorde van bewerkingen, moet u eerst de exponent of t ^ 2-term berekenen. Voor het voorbeeld uit stap 1, t^2 = 2.35^2 = 5.52 s^2. Daarom is d = 0,5 * 9,81 m/s^2 * 5,52 s^2 = 27,1 meter of 88,3 voet.

Dingen die je nodig hebt

  • Stopwatch
  • Rekenmachine

Tips

  • Wanneer u daadwerkelijk de tijd meet dat een object in vrije val is, herhaalt u de meting ten minste drie keer en middelt u de resultaten om experimentele fouten te minimaliseren.

  • Delen
instagram viewer