Galileusz jako pierwszy założył, że obiekty spadają w kierunku Ziemi z prędkością niezależną od ich masy. Oznacza to, że wszystkie obiekty przyspieszają w tym samym tempie podczas swobodnego spadania. Fizycy ustalili później, że obiekty przyspieszają z prędkością 9,81 metra na sekundę kwadratową, m/s^2 lub 32 stopy na sekundę kwadratową, ft/s^2; fizycy nazywają teraz te stałe przyspieszeniem grawitacyjnym, g. Fizycy stworzyli również równania opisujące zależność między prędkością lub prędkością obiektu, v, przebytą odległością d, a czasem t, jaki spędza podczas swobodnego spadania. W szczególności v = g * t i d = 0,5 * g * t^2.
Zmierz lub w inny sposób określ czas t, jaki obiekt spędza podczas swobodnego spadania. Jeśli pracujesz nad problemem z książki, te informacje powinny być wyraźnie podane. W przeciwnym razie zmierz czas potrzebny do upadku obiektu na ziemię za pomocą stopera. Dla celów demonstracyjnych rozważ kamień zrzucony z mostu, który uderza w ziemię 2,35 sekundy po zwolnieniu.
Oblicz prędkość obiektu w momencie uderzenia zgodnie z v = g * t. Dla przykładu podanego w kroku 1, v = 9,81 m/s^2 * 2,35 s = 23,1 metra na sekundę, m/s, po zaokrągleniu. Lub w jednostkach angielskich v = 32 stopy/s^2 * 2,35 s = 75,2 stopy na sekundę, stopy/s.
Oblicz odległość, na jaką spadł obiekt zgodnie z d = 0,5 * g * t^2. Zgodnie z naukowym porządkiem działań, najpierw musisz obliczyć wykładnik, czyli wyraz t^2. W przykładzie z kroku 1 t^2 = 2,35^2 = 5,52 s^2. Dlatego d = 0,5 * 9,81 m/s^2 * 5,52 s^2 = 27,1 metra lub 88,3 stopy.
Rzeczy, których będziesz potrzebować
- Stoper
- Kalkulator
Wskazówki
Podczas rzeczywistego pomiaru czasu, w którym obiekt jest w swobodnym spadku, powtórz pomiar co najmniej trzy razy i uśrednij wyniki, aby zminimalizować błąd eksperymentalny.