Перший закон Ньютона говорить, що тіло зберігає свій стан спокою або рівномірного прямолінійного руху, поки на нього не діють зовнішні сили. Однак, коли сила тяжіння починає діяти на тіло, воно починає своє вільне падіння до землі.
Цікаво, що при вільному падінні тіло набуває все більшу і більшу швидкість в міру свого падіння. У простих термінах, тіло рухається все швидше і швидше, поки не зіткнеться з перешкодою або поки на нього не почне діяти інша сила, наприклад, сила тертя.
Прискорення сили тяжіння-це фундаментальна фізична константа, яка залежить від місцевості. Загалом, прискорення вільного падіння на Землі становить близько 9,8 м/с2. Це означає, що швидкість тіла при вільному падінні збільшується на 9,8 метрів в секунду кожну секунду.
Яка швидкість падіння тіла за п'яту секунду?
Коли тіло вільно падає поблизу землі, воно прискорюється під впливом сили тяжіння. За універсальним законом тяжіння, швидкість падіння тіла буде збільшуватися з часом.
В даному випадку йдеться про те, що швидкість падіння тіла збільшується за п'яту секунду. Це означає, що за 5 секунд падіння, швидкість тіла стала більше, ніж на початку руху.
Конкретна величина швидкості залежить від умов завдання і може бути різною. Однак, можна стверджувати, що швидкість падіння тіла буде величиною позитивною і збільшуватися з кожною наступною секундою.
Тіло падає зі збільшенням швидкості
При вільному падінні тіло під дією сили тяжіння рухається по вертикальній осі вниз. Відомо, що швидкість тіла збільшується в процесі падіння.
За п'яту секунду падіння швидкість падаючого тіла також збільшується. В даному відрізку часу відбувається прискорення руху тіла, яке може бути розраховане за формулою:
| Час, сек | Швидкість, м / з |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | 9,8 |
| 2 | 19,6 |
| 3 | 29,4 |
| 4 | 39,2 |
| 5 | 49 |
З таблиці видно, що кожну наступну секунду швидкість падіння збільшується на 9,8 м/с.це відбувається через прискорення вільного падіння, Рівного 9,8 м / с2.
Таким чином, тіло падає зі все більшою швидкістю, і за п'яту секунду падіння його швидкість становить 49 м/с.
Закон прискореного руху
Основне положення Закону прискореного руху можна сформулювати наступним чином: швидкість тіла при русі з постійним прискоренням змінюється прямо пропорційно часу, що минув з початку руху.
Величина прискорення визначається як зміна швидкості тіла за одиницю часу. Тобто, прискорення дорівнює різниці швидкостей тіла в кінцевий і початковий моменти часу, поділеної на час, що минув між цими моментами.
Приклад такого прискореного руху може бути тіло, що падає вільно поблизу Землі. Сила тяжіння діє на тіло, створюючи прискорення, яке наближає це тіло до землі. У цьому випадку, відповідно до Закону прискореного руху, швидкість цього тіла буде збільшуватися пропорційно часу, що минув з початку його падіння.
Знання закону прискореного руху відіграє важливу роль у різних галузях науки та техніки, таких як механіка, автомобілебудування, Аерокосмічна техніка та інші.
Як виміряти швидкість падіння?
Для вимірювання швидкості падіння можна використовувати різні методи. Один з них-метод з використанням вільного падіння тіла. Для цього необхідно виконати наступні кроки:
- Підготуйте експериментальне обладнання. Вам буде потрібно вертикальна рейка, зазначена в метрах, і тіло, яке буде падати.
- Використовуйте тіло вільно. Це означає, що тіло повинно вільно падати без будь-яких сил або опорів.
- Запустіть тіло з вертикальної рейки. Запустіть тіло з певної висоти і засічіть час, за який воно досягає Землі.
- Повторіть експеримент кілька разів. Щоб отримати більш точний результат, спробуйте запустити тіло кілька разів і усереднити отримані значення часу.
У підсумку, використовуючи отримані дані про час падіння тіла, можна розрахувати його швидкість падіння. Формула для обчислення швидкості падіння виглядає наступним чином:
Де v - швидкість падіння, g - вільне прискорення падіння (близько 9,8 м / с2 на поверхні Землі) і t - час падіння.
Вимірювання швидкості падіння може бути корисним для безлічі завдань - від визначення максимальної висоти, з якої об'єкт може бути скинутий без пошкоджень, до вивчення кінематичних властивостей руху.
Швидкість падіння в різних умовах
За відсутності опору повітря або інших сил, що активно протидіють гравітації, всі тіла падають з однаковим прискоренням, яке дорівнює приблизно 9,8 м/сек 2 . Таке прискорення називається вільним падінням.
Однак, в реальних умовах падіння тіла може відбуватися не в вакуумі, а в атмосфері опору повітря. При цьому швидкість падіння тіла буде змінюватися в залежності від його форми, площі поперечного перерізу та інших факторів.
Також, Висота, з якої тіло падає, може впливати на його швидкість. Чим вище тіло починає падіння, тим більше часу воно має, щоб розігнатися і збільшити швидкість. Це пояснює чому, наприклад, тіла, кинуті з великої висоти, розвивають більш високу швидкість, ніж тіла, кинуті з невеликої висоти.
Таким чином, швидкість падіння тіла – це комплексне явище, яке залежить від багатьох факторів, таких як маса тіла, наявність опору повітря та Висота, з якої падає тіло. Вивчення цих факторів має важливе значення для розуміння та опису процесу падіння та застосування його в різних галузях науки та техніки.