Fritt fall og loddrett kast

De fritt fall og loddrett kast de utgjør de to frie vertikale bevegelsene, karakterisert på denne måten ved å ha det spesielle med å forfølge en enkelt sti ovenfra og ned (i tilfelle fritt fall) og fra bunnen opp (i tilfelle vertikalt kast). De kalles gratis fordi de ikke har noen friksjonskraft, det vil si fordi de betraktes på en noe abstrakt måte at de blir utført i et vakuum. Enkelheten i disse to bevegelsene, på grunn av fravær av motstandskrefter, gjør dem til en av de første som blir med på læring av fysikk, vanlig i videregående skoler. I øvelsene som er knyttet til disse to bevegelsene griper ikke vekt eller masse inn, og det faktum at friksjon ikke blir ansett, betyr heller ikke at formen på mobilen som stiger eller faller, spiller noen rolle.

Kjernen i fritt fall og loddrett kastdet er at de tilhører den fysiske kategorien rettlinjet bevegelse, jevnt variert. Dette betyr at som sagt de følger en enkelt vei, som ikke følger den med en hastighet, men med en enkelt akselerasjon: denne akselerasjonen kalles tyngdekraften, en styrke som på jorden er omtrent 9,8 meter per sekund, for hvert sekund.

( *) Oppgitt matematisk er den 9,8 M / S², og det er forklart i den grad at startende fra en utgangsposisjon, vil hvert sekund hastigheten være 9,8 meter per sekund (et mål på hastighet) større.

Mens fysiske egenskaper til begge bevegelser de er like, avviker i noen egenskaper. Og så hovedforskjellene mellom fritt fall og loddrett kast:

• I fritt fall, faller kroppen fritt fra hvile uten å bli kastet i noen retning, så en starthastighet lik 0 vurderes.
• I vertikal skyting, derimot, utføres bevegelsen fra bunnen opp med en starthastighet, der på vei opp bevegelsen er forsinket og akselerasjonen er nedover, og farten oppover. Mobilens hastighet stopper til den når 0 på det høyeste punktet på reisen, hvorfra en bevegelse med fritt fall begynner.

Følgende liste vil inneholde noen eksempler på fritt fall og andre vertikale skuddeksempler, øvelser med tilhørende løsning som letter forståelsen deres.

• En ball slippes fra en bygning som tar 8 sekunder å komme til bakken. Hvor raskt treffer ballen bakken? Vedtak: Fremskritt med en akselerasjon på 9,81 M / S² i 8 sekunder, det vil si at den treffer med en hastighet på 78 M / S.
• Hva er høyden på bygningen i forrige øvelse? Vedtak: Bygningens høyde beregnes som halvparten av akselerasjonen, ganger kvadratet av tiden: i dette tilfellet vil det være (½ * 9,81 M / S²) * (8S)². Bygningens høyde er 313,92 meter.
• En gjenstand faller i fritt fall og når en hastighet på 150 M / S. Hvor lang tid tok det å falle? Vedtak: Det tar omtrent 15 sekunder.
• Hva er den endelige hastigheten til et fritt fallende objekt som starter fra hvile og faller i 10 sekunder? Vedtak: 98,1 M / S.
• På en annen planet kastes en mobil og tar 20 sekunder å nå bakken, hvor den kommer med en hastighet på 4 M / S. Hva er akselerasjonen av tyngdekraften på den planeten? Vedtak: Akselerasjonen der er 0,2 M / S².

• Et prosjektil blir lansert vertikalt oppover med en starthastighet på 25 M / S. Hvor lang tid tar det å komme til ditt punkt med maksimal hastighet? Vedtak: Del av 25 M / S, og taper 9,81 hvert sekund. Derfor vil det ta 2,54 sekunder å nå bakken.
• I forrige øvelse, hva tilsvarer høyden maksimal hastighet? Vedtak: Høyde beregnes som halvparten av starthastigheten, ganget med tiden. Her 12,5 M / S * 2,54 S = 31,85 meter.
• En ball kastes oppover med en innledende hastighet på 22 M / S. Hva er hastigheten på 2 sekunder? Vedtak: 2,38 M / S.
• Med hvilken starthastighet må en pil skyves vertikalt oppover for å nå en høyde på 110 meter på 5,4 sekunder? Vedtak: Når hastigheten går tapt, starter vi fra finalen og produktet av tid og tyngdekraft blir lagt til: 110 M / S + 5,4 S * 9,81 M / S² = 162,97 M / S.
• Hvor lang tid tar det før en mobil som kastes oppover med en innledende hastighet på 200 M / S, stopper helt opp? Vedtak: Det tar 20,39 sekunder.