Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat zijn de vergelijkingen voor snelheid van vallende objecten?

Hier is een uitsplitsing van de vergelijkingen voor de snelheid van vallende objecten, rekening houdend met verschillende scenario's:

1. Vrije val (verwaarlozing van luchtweerstand)

* Vergelijking: v =gt

* v: Eindsnelheid (m/s)

* g: Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²)

* t: verstreken tijd (en)

Verklaring: Deze vergelijking veronderstelt dat de enige kracht die op het object werkt, de zwaartekracht is. Het vertelt u de snelheid die het object na een bepaalde tijd bereikt, beginnend bij rust.

2. Vrije val met initiële snelheid

* Vergelijking: v =v₀ + gt

* v: Eindsnelheid (m/s)

* v₀: Initiële snelheid (m/s)

* g: Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²)

* t: verstreken tijd (en)

Verklaring: Deze vergelijking verklaart het object dat al een startsnelheid heeft voordat hij valt.

3. Overweeg luchtweerstand (terminale snelheid)

* Algemeen concept: Luchtweerstand neemt toe naarmate de snelheid van het object toeneemt. Uiteindelijk balanceert de kracht van luchtweerstand de zwaartekracht en het object bereikt een constante snelheid genaamd terminale snelheid .

* vergelijking (benadering): v =√ (2mg/ρac)

* v: terminalsnelheid (m/s)

* m: massa van het object (kg)

* g: Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²)

* ρ: Dichtheid van lucht (kg/m³)

* a: dwarsdoorsnedeoppervlak van het object (m²)

* C: Dragcoëfficiënt (dimensieloos, hangt af van de vorm van het object)

Verklaring:

* De terminale snelheid is de maximale snelheid die een object kan bereiken tijdens het vallen.

* Deze vergelijking is een benadering en de sleepcoëfficiënt (c) kan moeilijk zijn om precies te bepalen.

* De vergelijking toont aan dat terminale snelheid wordt beïnvloed door de massa van het object, zijn vorm en de dichtheid van de lucht.

belangrijke opmerkingen:

* Luchtweerstand is cruciaal: Voor de meeste echte objecten is luchtweerstand aanzienlijk en kan niet worden genegeerd.

* Terminale snelheid: Terminale snelheid wordt bereikt wanneer de luchtweerstand gelijk is aan de zwaartekracht.

* Vergelijkingen voor hoogte (afstand) :Om te berekenen hoe ver een object valt, hebt u extra vergelijkingen nodig die zowel snelheid als tijd inhouden.

Laat het me weten als je meer details wilt over een specifiek aspect van vallende objecten of vergelijkingen voor afstand en andere gerelateerde concepten wilt verkennen!