Szabad esés a fizikában számításokkal; Képletek · videóval
Ha már korábban ejtőernyőzött, akkor igen szabadesés már a saját testén tapasztalt! Ebben a cikkben elmagyarázzuk, mi az a szabadesés és hogyan néz ki annak képlete.
Gyorsan és könnyen bele akarsz kerülni a szabadesés legfontosabb dolgaiba Videó űrlap megért? Ezután vessen egy pillantást a kapcsolódó témákra Elmélet videó nál nél.
Egynek gyakorlati használat a szabad esés a miénk Videók hogy a Gyakorlat és kissé összetettebb Írásbeli vizsga jól.
Szabad esés fizika
A szabad esés egy a fizikában Leeső mozgás. Ezzel egy fizikai tárgy repül a föld felé. A Gravitáció mint állandó gyorsulás és a Légellenállás, a Felhajtóerő és a Coriolis-erő a számításokhoz használják elhanyagolt. Térbeli tényezője .
Azt is meg kell említeni, hogy a Gyorsítási tényező a föld helyétől függően változhat. Ez azonban többnyire a átalánydíj. Az érték akkor is változik, amikor egy tárgy a föld felé mozog. De ezt az esetet itt is leegyszerűsítve mutatjuk be.
Szabad esés formula
A pontos képletek bemutatása előtt a Mozgási diagramok a szabadesés. Ezekben a hely vagy távolság tengelye gyakran lefelé irányul. Ennek megvan a háttere, ott az ingyenes ügy az út lefelé orientált, és így valójában csökken. A tengely kiválasztásának módja rajtad múlik. Mindkét utat megmutatjuk.
Három különböző típusú is létezik Reprezentáció a szabadesés.
A szabadesés idő-gyorsulás törvénye
A program első leírása szabadesés lehet a segítségével Időgyorsítási törvény tenni. A gyorsulást itt a A gravitációs gyorsulás. Ez az alábbiak szerint ábrázolható diagramon.
Szabad esésben a pálya gyakran nevezik a magasság egyenlőségre lehet hozni. Így a orientáció hogy figyeljen a helyi tengelyre. Ha felfelé mutat, akkor a gyorsulás negatív, mert az útnak, vagyis a magasságnak csökkentenie kell. A gyorsulás tehet a negatívummal Gravitáció egyenlővé kell tenni.
Szabad bukás út-idő törvény
A szabadesés a Útidõ-törvény leírt és diagramban is bemutatott. Videónkban is sebesség nézzük meg közelebbről a törvényt. Ha többet szeretne megtudni, ide kapcsoltuk. Azt mondják:
,
hol a pálya, a A gravitációs gyorsulás és itt az ideje.
Balra Mozgásdiagram ha az y tengely fordítva látható, akkor a képletben is van egy kis változás. Ez a Kezdő magasság a fedezett összeget levonják. Írható:
A mozgási ábrán látható, hogy a megtett távolság exponenciálisan megváltozott. Ez annak köszönhető, hogy minél tovább repül a tárgy A gyorsulás növekszik és így egyidejűleg egyre több távolságot tesz meg.
Szabad esés sebessége
A szabadesés leírása annak sebessége alapján működik két különböző típus. Egyszer erről Idősebességi törvény és egyszer arról Távolsági sebesség törvény. A két törvény diagramban is rögzíthető.
A Idősebesség törvény szabadesésben így néz ki:
Matematikailag a következőképpen lehet megfogalmazni:
A megfordított pálya tengelye esetén a negatív előjel gyorsulás előtt. Ezt ebben a képletben is figyelembe kell venni.
A sebesség a helyével az ún Helyi idő törvény összekapcsolni. Ez a következő Meg vannak határozva:
Ez a fordított tértengely esete. Itt van Kezdő magasság és ismét a már lefedett út. A rendes fajta vonatkozik:
Itt van akkor a megtett távolság.
Szabad esés ideje
Ezek Törvények szabadesésképleteknek nevezhetők. Az egyes számítások beilleszthetők egymásba, és a keresett változóktól függően feloldhatók. Azonban óvatosnak kell lennie a A helyi tengely tájolása, mert a képletek ezzel változnak. Például egy tárgy szabad esésének esési ideje meghatározható a korábban megállapított törvények alapján.
Figyelemre méltó, hogy a Az eset időtartama nem a Méretek a megfigyelt objektum. Ez a elhanyagolás külső erőktől, például a légellenállástól. A szabadesés ilyen lesz idealizált és úgy kezelték, mintha vákuumban zajlott volna. Itt a különböző tömegű testek egyszerre jutnak a földre, ha ugyanabban a pontban indultak el.
Számolja ki a szabadesést
A Teherszállító repülőgép szállítási rendszerének meghibásodása miatt repülése során elveszíti az emberét díj. Ez esik 30 másodperc szabad esésben. Mint gyors a rakomány és melyik pálya visszateszi ez idő alatt?
Először a Sebesség v az ingatlan. Ez így működik:
A kapott értékekért a sebesség másodpercenként 294,3 méter, ami körülbelül 1060-nak felel meg.
A megtett út a következő képlet használható:
Ez a Útidõ-törvény. A gravitáció és az eltelt esési idő miatti gyorsulással megállapítható, hogy az objektum kb 4,4 kilométer lefedte.
Szabad esés alkalmazhatóság
A példa nem használható így valóság továbbítani kell. A rakomány valós körülmények között nem érheti el a repülőgép szabad leesését. Ez azért van, mert a Légellenállás csak bizonyos körülmények között elhanyagolható. Valójában a szabad zuhanás tömege ellensúlyozza a légellenállás gyorsulását. Ez növekszik a növekedéssel sebesség négyzet to. Ez azt jelenti, hogy a sebesség nem növekszik végtelenül, hanem valamikor eléri az egyiket maximális. Egy személy szabadesés eléri a maximális sebesség kb. .
Szabad esés gyakorlat
A szabad esés kiszámításával kapcsolatos ismereteinek elmélyítése érdekében nézzünk meg egyet Gyakorlat nál nél.
Képzelje el a következő forgatókönyvet:
Egy nap úgy dönt, hogy ejtőernyőzik. Erre a célra a légitársaság ugrásokat kínál 2000 méterről, 4000 méterről, 6000 méterről, 8000 méterről és 10 000 méterről. Nagyon akarod ezt az ugrásodon Törje meg a hangsorompót és így gyorsabb a hangnál. A 10 000 méterről való ugrás valójában túl drága az Ön számára, ezért felmerül a kérdés:
Milyen magasságból neked kellene A légellenállás elhanyagolása, leugrik? Feltételezhetjük, hogy 400 méterig tart, amíg az ejtőernyő ki nem nyílik, és ez lelassítja a leszállási sebességet. Tehát melyik ugrást kellene választania?
A feladat megoldását egy részletes számítási módszerrel találhatja meg a cikkünkben Gyakorló videó .
Szabad esés vizsgafeladat
A következő vizsga optimális felkészülése érdekében nézzünk meg egy kissé kihívást jelentő feladatot. Ez megtehető a Vizsga Felugrik.
Képzelje el, hogy éppen nagyon magas hídon haladva nyaral. Tényleg tudni akarod milyen magas ez a híd az. Eszedbe jut, hogy a híd magasságát úgy határozhatod meg, hogy egy követ dobálsz a hídról. Mondta és kész! 10 másodperc múlva az ütés hangját hallja. Most számolja ki a A híd magassága, amikor a hangsebesség megközelítőleg 340 méter másodpercenként. A légellenállást elhanyagolhatja.
Című videónkban Írásbeli vizsga lépésről lépésre elmagyarázzuk, hogyan dolgozhat ezen a feladaton.