กาลิเลโอตั้งข้อสังเกตครั้งแรกว่าวัตถุตกลงสู่พื้นโลกในอัตราที่ไม่ขึ้นกับมวลของพวกมัน นั่นคือ วัตถุทั้งหมดเร่งความเร็วในอัตราเดียวกันระหว่างการตกอย่างอิสระ นักฟิสิกส์กำหนดในภายหลังว่าวัตถุมีความเร็ว 9.81 เมตรต่อตารางวินาที, m/s^2 หรือ 32 ฟุตต่อตารางวินาที, ft/s^2; นักฟิสิกส์เรียกค่าคงที่เหล่านี้ว่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง g นักฟิสิกส์ยังได้กำหนดสมการเพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วหรือความเร็วของวัตถุ v ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ d และเวลา t ที่วัตถุตกอย่างอิสระ โดยเฉพาะ v = g * t และ d = 0.5 * g * t^2
วัดหรือกำหนดเวลาอย่างอื่น t วัตถุที่ตกอย่างอิสระ หากคุณกำลังประสบปัญหาจากหนังสือ ข้อมูลนี้ควรระบุไว้โดยเฉพาะ มิเช่นนั้น ให้วัดเวลาที่จำเป็นสำหรับวัตถุที่ตกลงสู่พื้นโดยใช้นาฬิกาจับเวลา เพื่อจุดประสงค์ในการสาธิต ให้พิจารณาก้อนหินที่ตกลงมาจากสะพานที่กระแทกพื้น 2.35 วินาทีหลังจากปล่อย
คำนวณความเร็วของวัตถุในขณะที่กระทบตาม v = g * t สำหรับตัวอย่างที่ให้ไว้ในขั้นตอนที่ 1 v = 9.81 m/s^2 * 2.35 s = 23.1 เมตรต่อวินาที m/s หลังจากการปัดเศษ หรือในหน่วยภาษาอังกฤษ v = 32 ft/s^2 * 2.35 s = 75.2 feet per second, ft/s
คำนวณระยะทางที่วัตถุตกลงมาตาม d = 0.5 * g * t^2 เพื่อให้สอดคล้องกับลำดับการดำเนินการทางวิทยาศาสตร์ คุณต้องคำนวณเลขชี้กำลังหรือเทอม t^2 ก่อน สำหรับตัวอย่างจากขั้นตอนที่ 1 t^2 = 2.35^2 = 5.52 s^2 ดังนั้น d = 0.5 * 9.81 m/s^2 * 5.52 s^2 = 27.1 เมตร หรือ 88.3 ฟุต
สิ่งที่คุณต้องการ
- นาฬิกาจับเวลา
- เครื่องคิดเลข
เคล็ดลับ
เมื่อวัดเวลาที่วัตถุตกอย่างอิสระจริง ๆ ให้ทำการวัดซ้ำอย่างน้อยสามครั้งและหาค่าเฉลี่ยผลลัพธ์เพื่อลดข้อผิดพลาดในการทดลองให้เหลือน้อยที่สุด