Галілей вперше заявив, що предмети падають на землю зі швидкістю, що не залежить від їх маси. Тобто, всі об’єкти прискорюються з однаковою швидкістю під час вільного падіння. Пізніше фізики встановили, що об'єкти прискорюються зі швидкістю 9,81 метра за квадратну секунду, м / с ^ 2 або 32 фути за квадратну секунду, фут / с ^ 2; тепер фізики називають ці константи прискоренням під дією сили тяжіння, g. Фізики також встановили рівняння для опису взаємозв'язку між швидкістю або швидкістю об'єкта, v, відстань, яку він пройде, d, і часом, t, який він витрачає у вільному падінні. Зокрема, v = g * t і d = 0,5 * g * t ^ 2.
Виміряйте або іншим чином визначте час, t, який об'єкт проводить у вільному падінні. Якщо ви працюєте над проблемою з книги, цю інформацію слід чітко вказати. В іншому випадку виміряйте час, необхідний для того, щоб предмет впав на землю, за допомогою секундоміра. Для демонстрації розглянемо камінь, що впав з мосту, який б’ється об землю через 2,35 секунди після випуску.
Обчисліть швидкість руху об’єкта в момент удару за v = g * t. Для прикладу, наведеного на кроці 1, v = 9,81 м / с ^ 2 * 2,35 с = 23,1 метра в секунду, м / с, після округлення. Або, в англійських одиницях, v = 32 фут / с ^ 2 * 2,35 с = 75,2 футів на секунду, ft / s.
Обчисліть відстань, на яку впав об’єкт, відповідно до d = 0,5 * g * t ^ 2. Відповідно до наукового порядку операцій, спочатку потрібно обчислити показник ступеня або t ^ 2 доданок. Для прикладу з кроку 1 t ^ 2 = 2,35 ^ 2 = 5,52 с ^ 2. Отже, d = 0,5 * 9,81 м / с ^ 2 * 5,52 с ^ 2 = 27,1 метра, або 88,3 футів.
Речі, які вам знадобляться
- Секундомір
- Калькулятор
Поради
Під час фактичного вимірювання часу вільного падіння об’єкта повторіть вимірювання принаймні три рази та усередніть результати, щоб мінімізувати помилку експерименту.