Comment calculer la vitesse d'un objet Dépouillé Sur la base de la hauteur

February 15

Accélération de la pesanteur provoque une chute d'objet à ramasser vitesse il se déplace. Parce que la vitesse d'un objet qui tombe est en constante évolution, vous ne pouvez pas être en mesure de le mesurer avec précision. Cependant, vous pouvez calculer la vitesse en fonction de la hauteur de chute; le principe de la conservation de l'énergie, ou les équations de base pour la hauteur et de la vitesse, de fournir la relation nécessaire. Pour utiliser la conservation de l'énergie, vous devez équilibrer l'énergie potentielle de l'objet avant qu'il ne tombe avec son énergie cinétique quand il atterrit. Pour utiliser les équations de la physique de base pour la hauteur et de la vitesse, résoudre l'équation de la hauteur pour le temps, puis résoudre l'équation de vitesse.

Instructions

Conservation d'énergie

1 Constater la hauteur à partir de laquelle l'objet est tombé. Multipliez la hauteur par l'accélération de l'objet en raison de la gravité. L'accélération due à la gravité est de 32,2 pieds / s ^ 2 pour les unités anglaises, ou 9,8 m / s ^ 2 pour les unités SI. Si vous déposez un objet à partir de 15 pieds, par exemple, vous devez multiplier 15 ft * 32.2 ft / s ^ 2 pour obtenir 483 ft ^ 2 / s ^ 2.

2 Multipliez le résultat par 2. Par exemple, 483 ft ^ 2 / s ^ 2 * 2 = 966 ft ^ 2 / s ^ 2.

3 Prenez la racine carrée du résultat précédent pour calculer la vitesse lorsque l'objet touche le sol. La racine carrée de 966 ft ^ 2 / s ^ 2 est de 31,1 pieds / s, de sorte que l'objet dans cet exemple, frapper le sol se déplaçant à 31.1 ft / s.

Hauteur et Velocity Fonctions

4 Constater la hauteur à partir de laquelle l'objet est tombé. Multipliez la hauteur par 2, et diviser le résultat par l'accélération de l'objet en raison de la gravité. Si l'objet est tombé de 5 m, l'équation se présente comme suit: (2 * 5 m) / (9,8 m / s ^ 2) = 1,02 s ^ 2.

5 Prenez la racine carrée du résultat pour calculer le temps qu'il faut pour que l'objet à déposer. Par exemple, la racine carrée de 1,02 s ^ 2 est égal à 1,01 s.

6 Multipliez le temps par l'accélération due à la pesanteur pour trouver la vitesse lorsque l'objet touche le sol. Si cela prend 9,9 secondes pour l'objet de heurter le sol, sa vitesse est (1.01 s) * (9,8 m / s ^ 2), soit 9,9 m / s.

Conseils et avertissements

  • Si vous êtes en mesure de combien de temps il prend l'objet à l'automne, il suffit de multiplier ce temps par l'accélération due à la pesanteur pour trouver la vitesse finale.
  • Si vous voulez connaître la vitesse de l'objet à un moment donné avant qu'il ne touche le sol, utiliser la distance de l'objet est tombé à ce point à la place de la distance au sol dans les deux équations.
  • pieds Multiplier par seconde par 0,68 pour trouver la vitesse de l'objet en miles par heure.
  • Ces équations ne sont pas applicables à des objets ont chuté de très haut, parce que ces objets atteignent une vitesse terminale avant de toucher le sol. Si vous connaissez la vitesse terminale d'un objet, il faut diviser ce nombre par la racine carrée de 2 * g pour déterminer la hauteur maximale pour laquelle ces équations seront valides pour cet objet.