Tiedetään, että maapallo houkuttelee minkä tahansa kehon ytimeensä ns painovoimakenttä. Tämä tarkoittaa, että mitä suurempi etäisyys kehon ja planeettamme pinnan välillä on, sitä enemmän maa toimii siihen ja sitä voimakkaampi painovoima on.
Rungossa, joka putoaa pystysuoraan alas, siltiedellä mainittu voima vaikuttaa, jonka vaikutuksesta ruumis varmasti putoaa alas. Kysymys kuuluu: mikä sen nopeus on pudotettaessa? Toisaalta esineeseen vaikuttaa ilmanvastus, joka on riittävän vahva, ja toisaalta, kehon vetovoima on voimakkaampi maahan, sitä kauempana se on siitä. Ensimmäinen - se on tietenkin este ja vähentää nopeutta, toinen - antaa kiihtyvyyden ja lisää nopeutta. Siksi nousee esiin toinen kysymys siitä, onko maanpäällisissä olosuhteissa mahdollista juuri putoaminen. Tarkkaan ottaen vartalon vapaa putoaminen on mahdollista vain tyhjiössä, jossa ei ole häiriöitä ilmavirtavastuksen muodossa. Nykyaikaisen fysiikan puitteissa kehon vapaata pudotusta pidetään pystysuorana liikkumisena, joka ei kohtaa häiriöitä (ilmankestävyys voidaan jättää huomiotta).
Asia on se, että luodaan olosuhteet missäputoavat voimat eivät ole muiden voimien vaikutuksia, etenkin sama ilma, se on mahdollista vain keinotekoisesti. Kokeellisesti osoitettiin, että tyhjössä olevan ruumiin vapaa pudotusnopeus on aina sama kuin sama luku ruumiinpainosta riippumatta. Sellaista liikettä kutsuttiin tasaisesti kiihtyväksi. Kuuluisa fyysikko ja tähtitieteilijä Galileo Galilei kuvaa sen ensimmäisen kerran yli 4 vuosisataa sitten. Tällaisten päätelmien tarkoituksenmukaisuus ei ole menettänyt voimaansa tähän päivään mennessä.
Kuten jo mainittiin, ruumiin vapaa putoaminen sisäänjokapäiväisen elämän puitteissa - tämä on ehdollinen eikä täysin oikea nimi. Itse asiassa minkä tahansa kehon vapaapudotuksen nopeus on epätasainen. Keho liikkuu kiihtyvyydellä, minkä vuoksi tällaista liikettä kuvataan erityistapaukseksi tasaisesti kiihdytetty liike. Toisin sanoen kehon nopeus tulee olemaan joka sekuntimuuttaa. Tämän varauksen mielessä voimme löytää kehon vapaan putoamisen nopeuden. Jos emme kiihdytä kohdetta (toisin sanoen, älä heitä sitä, vaan yksinkertaisesti laske sitä korkealta), niin sen alkunopeus on nolla: Vo = 0. Jokaisella sekunnilla nopeus kasvaa suhteessa kuluneeseen aikaan ja kiihtyvyyteen: gt.
On tärkeää kommentoida muuttujan g syöttö tähän.Tämä on painovoiman kiihtyvyys. Aiemmin olemme jo huomanneet kiihtyvyyden, kun keho putoaa normaaleissa olosuhteissa, ts. ilman läsnä ollessa ja painovoiman vaikutuksen alaisena. Mikä tahansa ruumis putoaa maahan kiihtyvyydellä, joka on 9,8 m / s2, massasta riippumatta.
Nyt tämä varoitus mielessä johdetaan kaava, joka auttaa laskemaan kehon vapaapudotuksen nopeuden:
V = Vo + gt.
Eli alkuperäiseen nopeuteen (jos annammehänen ruumiinsa heittämällä, työntämällä tai muilla manipulaatioilla) lisätään painovoiman kiihtyvyyden tulo sekuntien lukumäärällä, joka kehon pinnan saavuttamiseen kului. Jos alkunopeus on nolla, kaava on seuraavanlainen:
V = gt.
Eli yksinkertaisesti painovoiman kiihtyvyyden tulo ajan myötä.
Vastaavasti, kun tiedät kohteen vapaapudotusnopeuden, voit päätellä sen liikkumisajan tai alkunopeuden.
Laskentakaava on myös erotettavahorisonttiin nähden kulmassa heitetyn ruumiin nopeus, koska tässä tapauksessa toimivat voimat, jotka hidastavat vähitellen heitetyn kohteen nopeutta.
Tarkastelemassamme tapauksessa kehoon vaikuttaa vain painovoima ja ilmavirtausten vastus, mikä ei yleensä vaikuta nopeuden muutokseen.
