Vryvalversnelling met tyd: gedetailleerde ontleding


Hierdie artikel bespreek vryvalversnelling met tyd. Ons weet dat as 'n liggaam vry val, dit 'n konstante versnelling ondergaan.

In hierdie artikel sal ons die afhanklikheid van versnelling op tyd bestudeer (indien enige). Later gaan ons oor vryvallende voorwerpe bestudeer. Swaartekrag is die aantrekkingskrag wat verantwoordelik is vir voorwerpe om vrylik afwaarts te val. Kom ons begin ons bespreking met die betekenis van vrye val.

Wat is 'n vrye val?

Vrye val is daardie toestand van 'n voorwerp waarin dit sy hoogte teen 'n konstante versnelling verminder as gevolg van die invloed van swaartekrag.

Die vryvalversnelling is dieselfde. Die waarde van versnelling verander nie met tyd nie. Ons sal die versnelling en tydsverwantskap van 'n liggaam onder vrye val bestudeer in die latere afdelings van hierdie artikel. Kom ons bespreek nou eers oor die versnelling.

Versnelling van vryvallende voorwerp

Beeld: 'n Vrug onder vryvalbeweging

Beeldkrediete: Zátonyi Sándor, (ifj.) GesukkelVallende appeloesCC BY 3.0

Wanneer 'n voorwerp vrye val ondergaan, bly die versnelling van die liggaam terwyl dit val konstant en is gelyk aan die waarde van g op Aarde.

Die waarde van g op aarde is 9.8 m/s2. Hierdie waarde kan met behulp van eenvoudige formule bereken word. Die formule word in die gedeelte hieronder bespreek

[latex]g=\frac{GM}{R^{2}}[/latex]

g=GM/R2

waar,

G is die gravitasiekonstante

M is die massa van die planeet

R is die radius van die planeet

Wat is die formule vir versnelling met tyd?

Wanneer ons die tyd moet vind wat dit neem vir die voorwerp om die grond te tref nadat dit vrye val ondergaan het, dan kan ons die bewegingsvergelykings gebruik wat deur Newton gegee word. Ons sal egter slegs die eerste vergelyking bespreek wat die verband toon tussen snelheid, versnelling as gevolg van swaartekrag g en die tyd wat dit neem t.

Die bewegingsvergelyking word bespreek in die gedeelte wat hieronder gegee word-

V=gt (dit is v=u+at maar beginsnelheid is nul ingeval van vrye val)

waar,

V is die snelheid van die voorwerp terwyl dit val

g is die versnelling as gevolg van swaartekrag

dit is die tyd wat die voorwerp neem om die grond te tref

Hoe om vryvalversnelling met tydkonstante te vind?

Wanneer ons tyd as konstant beskou, beteken dit ons verwys na daardie tydstip waarop die snelheid bereken moet word.

Byvoorbeeld, as die waarde van t 5 sekondes is, dan bereken ons eintlik die waarde van die snelheid van voorwerp na 5 sekondes in vryvalbeweging. Daarom bly die formule v=at dieselfde in hierdie geval. Die vryvalversnellingswaarde is konstant en dit verander nie.

Voorbeelde van vrye val

Die lys hieronder gee voorbeelde van vrye val wat ons in ons daaglikse lewens sien-

  • Valskermspring - Wanneer ons vir valskermspring gaan, is die enigste snelheid wat ons het die horisontale snelheid wat gelyk is aan dié van die vliegtuig. Wanneer die instrukteur die deur oopmaak en ons spring by die deur uit, ervaar ons 'n sterk trekkrag in afwaartse rigting. Dit gebeur as gevolg van die feit dat swaartekrag tree na binne. Die versnelling tydens vryval sal gelyk wees aan die waarde van g wat 9.8 m/s2 is.
  • Spring van 'n krans af – Om van 'n krans af te spring is 'n effense paraboliese pad, ons kan die paraboliese hoeveelhede ignoreer aangesien dit 'n baie geringe effek op ons beweging het. Ons volg 'n amper vryval-beweging. Ons versnelling word 9.8 m/s2. Hoe hoër die krans, hoe meer tyd kry ons om die eindsnelheid te bereik en hoe groter sal die impakkrag wees.
  • Wapen laat val - Wanneer ons wapens van die vegvliegtuie laat val, is hul aanvanklike vertikale snelheid nul totdat dit laat val word. Sodra hulle uitgewerp word, begin die wapens neerdaal. Die wapens is op hul eie as daar geen leidingstelsel daaraan gekoppel is nie. Die wapen sal op die voorspelde gebied val. Die versnelling van die wapen word 9.8 m/s2.
  • Om 'n voorwerp te laat val – Om 'n voorwerp te laat val is soortgelyk aan om 'n wapen uit die vliegtuig te laat val. Die voorwerp sal 'n vryvalbeweging volg nadat dit laat val is. sy versnelling sal gelyk wees aan 9.8 m/s2. Hulle maak beswaar moet nie gedruk word nie, anders sal dit nie as 'n vryval beskou word nie. Die term vryval self sê dat die liggaam vrylik sal val sonder dat enige eksterne krag anders as swaartekrag daarop inwerk.
  • Foon val uit sak – Wanneer die foon in die sak gehou word, is die foon se vertikale snelheid nul. Sodra dit uit die sak glip, begin dit daal, die snelheid van die foon word nie nul nie. Die foon word versnel tot 'n waarde van 9.8 m/s2. Die foon sal aanhou om sy vrye val voort te sit totdat dit 'n impak op die oppervlak ervaar.
  • Los bout -Wanneer ons bout losweg aan die moer vasgemaak is, is dit geneig om enige tyd te val, miskien selfs as gevolg van sy eie gewig. Wanneer dit aan die moer geheg is, is die vertikale snelheid nul. Die bout verhoog sy snelheid sodra dit losgemaak word, ervaar die bout 'n vryvalbeweging. Die bout sak af met 'n versnelling van 9.8 m/s2.
  • Waterfall – Water ervaar vryvalbeweging wanneer dit teen die krans af vloei. Die water vloei in 'n effens paraboliese trajek. Ons verwaarloos egter die paraboliese effekte aangesien dit baie onbeduidend is. Water ervaar 'n versnelling van t9.8 m/s2. Dit is gelykstaande aan die waarde van g wat versnelling as gevolg van swaartekrag is. Swaartekrag het dieselfde effek op alles, insluitend water en ander materiële voorwerpe.
  • Val in 'n gat – Wanneer ons loop en ’n gat uitkyk wat dalk vir dreineringsinstandhouding gegrawe is, ervaar ons ’n vryval. Die gat se diepte is verantwoordelik vir hoeveel pyn ons opdoen hoe dieper die gat, meer tyd sal ons kry om die terminale snelheid. Die terminale snelheid is so hoog dat ons sal sterf as ons met terminale snelheid val. Die versnelling van die liggaam is gelyk aan 9.8 m/s2, dit is die waarde van versnelling as gevolg van swaartekrag. Daarom kan ons sê dat om in 'n gat te val 'n voorbeeld van vrye val is.
  • Eerste fase van vuurpyle– Vuurpyle raak van alles ontslae sodra dit nie meer nodig is vir sy verdere vlug nie. Op hierdie manier kan die vuurpyl opwaarts beweeg sonder om enige dooie gewig te hê om te dra. Sodra die eerste fase van die vuurpyl losgemaak is, ervaar die eerste fase 'n vrye val, dit wil sê die vuurpyl val terug op die aarde met 'n versnelling van 9.8 m/s2.
  • Tweede fase van vuurpyle – Tweede fase van vuurpyle bestaan ​​vir baie vuurpyle, maar nie alle vuurpyle nie. Gewoonlik is die tweede fase die satelliet of 'n tweede enjin wat brand om die derde fase te neem wat die loonvrag is om te wentel. Hierdie stadium val ook vrylik op dieselfde manier as dié van eerste stadium. Die tweede fase val ook met 'n versnelling van 9.8 m/s2.
  • Droë blare wat van boom val– Wanneer die blare droog word, word dit by die bome afgewerp. Wanneer die blare van die tak losgemaak word, ervaar die blare 'n vryvalbeweging. Hulle kom af met 'n versnelling van 9.8 m/s2. As die wind teen 'n baie hoë spoed waai, sal die blare nie 'n vryvalbeweging kan volg nie, maar in die afwesigheid van wind volg hulle wel 'n vryvalbeweging.
  • Vrugte wat van boom val – Soortgelyk aan blare val vrugte ook soms van die tak af. Wanneer hulle van die tak losgemaak word, word die vrugte val met 'n versnelling van 9.8 m/s2. Op hierdie manier kan ons sê dat die beweging van vrugte 'n vryvalbeweging is.

Abhishek

Hi ....Ek is Abhishek Khambhata, het B. Tech in Meganiese Ingenieurswese gevolg. Deur vier jaar van my ingenieurswese het ek onbemande vliegtuie ontwerp en gevlieg. My sterkpunt is vloeimeganika en termiese ingenieurswese. My vierdejaarprojek was gebaseer op die prestasieverbetering van onbemande vliegtuie wat sonkragtegnologie gebruik. Ek wil graag met eendersdenkende mense kontak maak.

Onlangse plasings