Свободное падение. Ускорение свободного падения. Кратко и понятно.

Ускорение свободного падения - тема 9 класса. В этой статье я объясню всë кратко и понятно.

Ускорение свободного падения на экваторе равно 9,82м/с². Это значит, что тело упавшее с любой высоты на экваторе планеты, будет ускоряться на 9,82м/с, не считая сопротивление воздуха и с учëтом,что ускорение неравномерное. Несмотря на это, в решении задач вы будете использовать грубо округлённое число 10м/с². Чтобы рассчитать ускорение, время, расстояние, скорость и энергию, необходимо знать следующие формулы:

Время.

Время в физике обозначается как t. Если мы имеем исходные данные, такие как высоту - h и гравитацию - g, рассчитать время будет проще простого. (В последствии будет использоваться среднее общепринятое 9,81м/с²)

Время можно найти по формуле - √2h/g

Возьмём высоту 100 метров и ускорение в 9,81м/с². Тогда время будет равно квадратному корню 200/9,81. При равномерном ускорении время всегда будет равно квадратному корню. Мы получили число 4,514 секунды. Это время падения.

Скорость

Для расчёта скорости необходимо знать время. Скорость вам нужна для решения некоторых задач и нахождения кинетической энергии.

Скорость будет равна v=t×g,

g - это то же самое, что обычное ускорение - a.

То есть 44,28 м/с.

• Если вам необходимо перевести метры/секунду в километры/час, вы можете умножить получившееся значение v на 3,6. Таким образом вы получите скорость в км/ч. В нашем случае скорость равна 159,4км/ч.

Расстояние

Расстоянием подразумевается высота, но в других задачах формула идентична этой, но с другими обозначениями. Высота ищется по формуле h = t²×g/2. То есть, время в квадрате умноженное на гравитацию, после чего поделëнное на 2. Получившиеся ранее цифры не полные и сокращены до целых и сотых, однако в ваших решениях вы должны будете округлить число. У меня же 99,94 метра. Данное значение можно округлять до сотни.

Ускорение

• Если у вас уже имеются данные, то вы можете найти ускорение двумя способами, либо зная массу и радиус планеты, либо имея время и расстояние. В первом случае формула равна g=G(m/r²).

G - гравитационная постоянная, равна 6,67×10 в минут 11 степени, m - масса планеты в килограммах и r² - радиус планеты в квадрате, в метрах.

Второй способ - найти ускорение по имеющимся данным.

В данном случае формула будет выглядеть никак иначе, кроме как

g=2h/t². Имея те же данные как высота в 100 метров и время падения в 4,514 секунд мы получим ускорение в 9,81м/с²

Кинетическая энергия

Для данной формулы нам понадобится масса. О том как её искать будет следующая статья.

Возьмём ту же скорость, округлим до 45 метрах/секунду, и массу, допустим, в 100 килограмм. Тогда нам нужна формула E=m×v²/2. Произведя расчёты мы можем получить энергию в 202500 Джоулей!

Если вы будете проводить расчёты имея массу менее 1 килограмма, записывается это так же в кг.

0,5кг - 500 грамм

0,05кг - 50 грамм

0,005кг - 5 грамм

Если остались вопросы, жду вас в комментариях под данной статьёй.