science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe de afstand /snelheid van een vallende object te berekenen

Galileo stelde eerst dat objecten naar de aarde vallen met een snelheid die onafhankelijk is van hun massa. Dat wil zeggen, alle objecten versnellen met dezelfde snelheid tijdens vrije val. Natuurkundigen stelden later vast dat de objecten versnellen met 9,81 meter per vierkante seconde, m /s ^ 2 of 32 feet per vierkante seconde, ft /s ^ 2; natuurkundigen noemen deze constanten nu de versnelling als gevolg van de zwaartekracht, g. Natuurkundigen hebben ook vergelijkingen opgesteld voor het beschrijven van de relatie tussen de snelheid of snelheid van een object, v, de afstand die het aflegt, d, en tijd, t, het besteedt in vrije val. Specifiek, v = g * t en d = 0.5 * g * t ^ 2.

Meet of bepaal anders de tijd, t, het object besteedt in vrije val. Als u een probleem uit een boek hebt, moet deze informatie specifiek worden vermeld. Meet anders de tijd die een object nodig heeft om met een stopwatch op de grond te vallen. Neem voor demonstratiedoeleinden een steen die is gevallen vanaf een brug die 2,35 seconden nadat deze is losgelaten op de grond valt.

Bereken de snelheid van het object op het moment van de botsing volgens v = g * t. Voor het voorbeeld gegeven in stap 1, v = 9,81 m /s ^ 2 * 2,35 s = 23,1 meter per seconde, m /s, na afronding. Of, in Engelse eenheden, v = 32 ft /s ^ 2 * 2.35 s = 75.2 feet per seconde, ft /s.

Bereken de afstand die het object is afgenomen volgens d = 0.5 * g * t ^ 2 . In overeenstemming met de wetenschappelijke volgorde van operaties, moet je eerst de exponent, of t ^ 2-term, berekenen. Voor het voorbeeld uit stap 1, t ^ 2 = 2,35 ^ 2 = 5,52 s ^ 2. Daarom is d = 0,5 * 9,81 m /s ^ 2 * 5,52 s ^ 2 = 27,1 meter of 88,3 voet.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Wanneer eigenlijk het meten van de tijd dat een object zich in de vrije val bevindt, herhaalt de meting ten minste drie keer en gemiddelde van de resultaten om experimentele fouten te minimaliseren.