Versnelling als gevolg van de zwaartekracht zorgt ervoor dat een vallend object snelheid oppikt terwijl het beweegt. Omdat de snelheid van een vallend object voortdurend verandert, kunt u deze mogelijk niet nauwkeurig meten. U kunt de snelheid echter wel berekenen op basis van de hoogte van de daling; het principe van behoud van energie, of de basisvergelijkingen voor hoogte en snelheid, zorgen voor de nodige relatie. Om behoud van energie te gebruiken, moet je de potentiële energie van het object uitbalanceren voordat het valt met zijn kinetische energie wanneer het landt. Als u de fysica-basisvergelijkingen voor hoogte en snelheid wilt gebruiken, lost u de hoogtevergelijking voor de tijd op en lost u de snelheidsvergelijking op.

Conservering van energie

Bepaal de hoogte vanaf waar het object viel. Vermenigvuldig de hoogte met de versnelling van het object als gevolg van de zwaartekracht. De versnelling als gevolg van de zwaartekracht is 32,2 ft /s ^ 2 voor Engelse eenheden, of 9,8 m /s ^ 2 voor SI-eenheden. Als u bijvoorbeeld een object van 15 voet laat vallen, vermenigvuldigt u 15 ft * 32.2 ft /s ^ 2 om 483 ft ^ 2 /s ^ 2 te krijgen.

Vermenigvuldig het resultaat met 2. Bijvoorbeeld 483 ft ^ 2 /s ^ 2 * 2 = 966 ft ^ 2 /s ^ 2.

Neem de vierkantswortel van het vorige resultaat om de snelheid te berekenen wanneer het object de grond raakt. De vierkantswortel van 966 ft ^ 2 /s ^ 2 is 31,1 ft /s, dus het voorwerp in dit voorbeeld zou de grond raken met een snelheid van 31,1 ft /s.

Hoogte en velocity-functies

Bepaal de hoogte vanaf waar het object viel. Vermenigvuldig de hoogte met 2 en deel het resultaat door de versnelling van het object als gevolg van de zwaartekracht. Als het object van 5 m viel, zou de vergelijking er als volgt uitzien: (2 * 5 m) /(9,8 m /s ^ 2) = 1,02 s ^ 2.

Neem de vierkantswortel van het resultaat naar bereken de tijd die nodig is om het object te laten vallen. Bijvoorbeeld, de vierkantswortel van 1,02 s ^ 2 is gelijk aan 1,01 s.

Vermenigvuldig de tijd met de versnelling als gevolg van zwaartekracht om de snelheid te vinden wanneer het object de grond raakt. Als het 9,9 seconden duurt voordat het object de grond raakt, is de snelheid (1,01 s) * (9,8 m /s ^ 2) of 9,9 m /s.

TL; DR (te lang; niet lezen)

Als u in staat bent om te timen hoe lang het duurt voordat het object valt, vermenigvuldigt u die tijd eenvoudig met de versnelling als gevolg van zwaartekracht om de uiteindelijke snelheid te vinden.

Als u wilt om de snelheid van het object op een bepaald punt te kennen voordat het de grond raakt, gebruik je de afstand die het object op dat punt is gevallen in plaats van de afstand tot de grond in beide vergelijkingen.

Vermenigvuldig de voeten per seconde met 0,68 om de snelheid van het object in mijl per uur te vinden.

Waarschuwing

Deze vergelijkingen zijn niet van toepassing op objecten die van heel hoog zijn neergelaten, omdat dergelijke objecten een eindsnelheid zullen bereiken voordat ze de grond raken. Als u de eindsnelheid van een object kent, deelt u dat getal door de vierkantswortel van 2 * g om de maximale hoogte te bepalen waarvoor deze vergelijkingen geldig zijn voor dat object.