serbest düşüş ve dikey atış Yukarıdan aşağıya (serbest düşme durumunda) ve aşağıdan yukarıya (dikey atış durumunda) tek bir yörünge izleme özelliğine sahip olmaları ile karakterize edilen iki serbest dikey hareketi oluştururlar. Serbest olarak adlandırılırlar çünkü herhangi bir sürtünme kuvveti yoktur, yani bir boşlukta gerçekleştirildikleri için soyut bir şekilde kabul edilirler. Direniş güçlerinin yokluğundan dolayı bu iki hareketin basitliği, onları ortaokullarda yaygın olan fizik bilimleri öğrenimine ilk katılanlardan biri yapar. Bu iki hareketle ilişkili egzersizlerde ağırlık veya kütle müdahale etmez ve sürtünmenin dikkate alınmaması, cep telefonunun yükselen veya alçalan şeklinin de önemli olmadığı anlamına gelir.
Çekirdeği serbest düşüş ve dikey atışdüzgün değişen fiziksel doğrusal hareket kategorisine ait olmalarıdır. Bu, belirtildiği gibi, tek bir yol izliyorlaronu tek bir hızla değil, tek bir ivmeyle takip edenlere: bu ivmeye Yerçekimi, Dünyada saniyede yaklaşık 9,8 metre olan bir büyüklük.
( *) Matematiksel olarak ifade edildiğinde, 9,8 M / S2ve bir başlangıç konumundan başlayarak, her saniyede hızın saniyede 9,8 metre (bir hız ölçüsü) daha büyük olacağı açıklanmaktadır.
İken her iki hareketin fiziksel özellikleri benzerdirler, bazı özelliklerinde farklılık gösterirler. Sonra serbest düşüş ve dikey atış arasındaki temel farklar:
- Serbest düşüşte, cisim herhangi bir yöne fırlatılmadan hareketsiz bir şekilde düşürülür, dolayısıyla 0'a eşit bir başlangıç hızı kabul edilir.
- Dikey çekimde ise hareket aşağıdan yukarıya bir başlangıç hızıyla gerçekleştirilirken, yukarı çıkarken hareket gecikmeli, ivme aşağı doğru, hız ise yukarı doğru. Hareketin hızı, yolculuğun en yüksek noktasında 0'a ulaşana kadar durur ve bu noktadan itibaren serbest düşüş hareketi başlar.
Aşağıdaki liste bazılarını içerecek serbest düşüş örnekleri ve diğerleri dikey atış örnekleri, anlamalarını kolaylaştıran karşılık gelen çözümleriyle alıştırmalar.
- Yere ulaşması 8 saniye süren bir binadan bir top düşürülür. Top yere ne kadar hızlı çarpıyor? çözüm: 9,81 M / S hızlanmada ilerler2 8 saniye boyunca, yani 78 M / S hızında vurur.
- Önceki alıştırmada, binanın yüksekliği nedir? Çözüm: Binanın yüksekliği, ivmenin yarısı, çarpı zamanın karesi olarak hesaplanır: bu durumda, (½ * 9.81 M / S2) * (8S)2. Binanın yüksekliği 313,92 metredir.
- Bir cisim serbest düşüşte düşer ve 150 M / S hıza ulaşır. Düşmesi ne kadar sürdü? Çözüm: Yaklaşık 15 saniye sürer.
- Serbest düşen bir nesnenin hareketsiz halden başlayıp 10 saniye boyunca düşen son hızı nedir? çözüm: 98.1 M / S
- Başka bir gezegende, bir cep telefonu fırlatılır ve 4 M / S hızla geldiği yere ulaşması 20 saniye sürer. O gezegendeki yerçekiminin ivmesi nedir? Çözüm: Oradaki ivme 0,2 M / S'dir.2.
- Bir mermi, 25 M / S'lik bir başlangıç hızıyla dikey olarak yukarı doğru fırlatılır. Maksimum hız noktanıza ulaşmak ne kadar sürer? çözüm: 25 M / S'nin bir parçası ve her saniye 9,81 kaybediyor. Bu nedenle yere ulaşmak 2,54 saniye sürecektir.
- Önceki alıştırmada, maksimum hıza karşılık gelen yükseklik nedir? çözüm: Yükseklik, zaman ile çarpılarak başlangıç hızının yarısı olarak hesaplanır. Burada 12,5 M / S * 2,54 S = 31,85 metre.
- 22 M / S başlangıç hızıyla bir top yukarı doğru fırlatılır. 2 saniyedeki hızı nedir? çözüm: 2,38 M / S
- 5,4 saniyede 110 metrelik bir yüksekliğe ulaşmak için bir ok hangi başlangıç hızıyla dikey olarak yukarı doğru atılmalıdır? çözüm: Hız kaybedildikçe finalden başlarız ve zaman ile yerçekimi çarpımı eklenir: 110 M / S + 5.4 S * 9.81 M / S2 = 162,97 M / G
- 200 M / S başlangıç hızıyla yukarı fırlatılan bir cep telefonunun tamamen durması ne kadar sürer? çözüm: 20.39 saniye sürer.
