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自由落下率

惑星地球は、いわゆるを使用してそのコアに任意の体を引き付けることが知られています 重力場..。これは、私たちの惑星の体と表面との間の距離が大きいほど、地球がそれに作用する力が大きくなり、重力がより顕著になることを意味します。

垂直下向きに落下する体に、まだ前述の力が作用し、その作用により、体は確実に落下します。問題は残っています、落下したときの速度はどうなりますか?物体は、十分に強い空気抵抗の影響を受ける一方で、地球から離れるほど地球に引き付けられます。 1つ目は明らかに障害物で速度を落とし、2つ目は加速を与えて速度を上げることです。したがって、地球の状態で自由落下が可能かどうかについて別の疑問が生じますか?厳密に言えば、物体の自由落下は、空気の流れの抵抗という形で障害物がない真空中でのみ可能です。しかし、現代物理学の枠組みでは、物体の自由落下は干渉を受けない垂直方向の動きであると見なされます(この場合、空気抵抗は無視できます)。

それはすべて、条件を作成することです落下する物体は他の力、特に同じ空気の影響を受けず、人工的にのみ可能です。真空中の物体の自由落下速度は、物体の重量に関係なく、常に同じ数に等しいことが実験的に証明されました。この動きは均一加速と呼ばれます。それは4世紀以上前に有名な物理学者で天文学者のガリレオガリレイによって最初に記述されました。そのような結論の関連性は、今日までその力を失っていません。

すでに述べたように、体の自由落下日常生活の枠組みの中で-これは条件付きであり、完全に正しい名前ではありません。実際、どの物体も自由落下する速度は不均一です。体は加速して動くので、そのような動きは特別な場合として説明されます 均一に加速された動き。 言い換えれば、毎秒体の速度は変化する。この予約を念頭に置いて、あなたは体の自由落下速度を見つけることができます。オブジェクトを加速しない場合(つまり、オブジェクトを投げないで、単に高さから下げる場合)、その初速度はゼロに等しくなります:Vo = 0。毎秒、速度は経過時間と加速度に比例して増加します:gt。

ここでg変数の入力をコメントアウトすることが重要です。これが重力加速度です。以前、体が通常の状態にあるときの加速の存在にすでに気づきました。空気の存在下で重力の影響下で。物体は、その質量に関係なく、9.8 m / s2に等しい加速度で地球に落下します。

ここで、この警告を念頭に置いて、物体の自由落下速度の計算に役立つ式を導き出します。

V = Vo + gt。

つまり、初速度まで(投げたり、押したり、その他の操作を行って彼女の体を動かします)重力加速度と、体が表面に到達するまでにかかった秒数の積を加算します。初速度がゼロの場合、式は次の形式になります。

V = gt。

つまり、単に時間の経過に伴う重力加速度の積です。

同様に、オブジェクトの自由落下速度がわかれば、その移動時間または初速度を推測できます。

カウントの式も区別する必要があります地平線に対してある角度で投げられた物体の速度。この場合、力が作用して、投げられたオブジェクトの速度が徐々に遅くなるためです。

私たちが考えているケースでは、重力と空気の流れの抵抗だけが体に作用し、それは概して速度の変化に影響を与えません。

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