Die Natur der Gravitation hat die Köpfe von Forschern und Wissenschaftlern immer fasziniert. Die Frage zu beantworten, was der Weg ist, den der Ball zurückgelegt hat, wenn er innerhalb von 2 Sekunden ohne Anfangsgeschwindigkeit fällt, hilft dem Newtonschen Gesetz der weltweiten Gravitation.
Nach diesem Gesetz hängt der Weg, den ein frei fallender Ball zurückgelegt hat, von der Fallzeit, der Gravitationsbeschleunigung und der ursprünglichen Höhe ab, von der der Ball zu fallen beginnt. Wenn der Ball innerhalb von 2 Sekunden ohne Anfangsgeschwindigkeit fällt, kann sein Weg anhand von Formeln und Mechanik berechnet werden.
Um dieses Problem zu lösen, muss berücksichtigt werden, dass die Beschleunigung des freien Falls auf der Erde ungefähr 9,8 m / s2 beträgt. Wenn wir diesen Wert und die Fallzeit in 2 Sekunden kennen, können wir die Formel für den freien Fallweg verwenden: S = (1/2) * g * t2, wobei S der Pfad ist, g die Beschleunigung des freien Falls ist, t die Fallzeit ist.
Wie bewegt sich der Ball bei freiem Fall?
Bei freiem Fall bewegt sich der Ball unter dem Einfluss der Schwerkraft, die senkrecht nach unten auf ihn wirkt. Die Schwerkraft wird durch die Masse des Balls und die Beschleunigung des freien Falls bestimmt, die auf dem Boden ungefähr 9,8 m / s2 entspricht.
Am Anfang befindet sich der Ball im Ruhezustand, dh seine Anfangsgeschwindigkeit ist Null. Daher beginnt sich der Ball sofort zu bewegen, nachdem er in die Luft gelassen wurde. Während des freien Falls nimmt seine Geschwindigkeit unter dem Einfluss der Schwerkraft ständig zu.
Die Flugbahn der Bewegung des Balls bei freiem Fall ist eine vertikale gerade Linie nach unten. Dies liegt daran, dass die Schwerkraft nach unten gerichtet ist und die Gesetze der Gravitationsphysik uns sagen, dass Objekte senkrecht nach unten fallen, wenn keine anderen Kräfte die Bewegung beeinflussen.
Innerhalb von 2 Sekunden wird der Ball mit einer Beschleunigung fallen, die der Freifallbeschleunigung entspricht (9,8 m / s2). In diesen 2 Sekunden erhöht sich seine Geschwindigkeit um etwa 19,6 m / s (9,8 m / s2 x 2 sec).
Der Weg, den der Ball in 2 Sekunden Freifall zurückgelegt hat, lautet also: Pfad = Anfangsgeschwindigkeit x Zeit + (Beschleunigung x Zeit2) / 2. Wenn man bedenkt, dass die Anfangsgeschwindigkeit Null ist, erhalten wir: Pfad = (Beschleunigung x Zeit2) / 2. Wenn wir die Werte ersetzen, erhalten wir: Pfad = (9,8 m / s2 x (2 sek.) 2) / 2 = 19,6 Meter.
Der Weg, den der Ball in 2 Sekunden ohne Anfangsgeschwindigkeit zurückgelegt hat
Wenn der Ball innerhalb von 2 Sekunden ohne Anfangsgeschwindigkeit fällt, kann sein Weg durch die Freifallgleichung bestimmt werden. Die Freifallgleichung ermöglicht es Ihnen, die Entfernung zu finden, die der Körper bei einem Freifall zurückgelegt hat.
Die Freifallgleichung hat die folgende Form:
S = 1/2 * g * t^2
- S - der Weg, den der Ball in der Zeit zurückgelegt hat t
- g - beschleunigung des freien Falls, ungefähr gleich 9,8 m/s ^ 2 auf der Erde
- t - freie Fallzeit, in diesem Fall 2 Sekunden
Ersetzen wir die bekannten Werte in die Gleichung:
| S = 1/2 * g * t^2 |
|---|
| S = 1/2 * 9,8 * 2^2 |
| S = 1/2 * 9,8 * 4 |
| S = 1/2 * 39,2 |
| S = 19,6 |
Somit beträgt der Weg, der den Ball in 2 Sekunden ohne Anfangsgeschwindigkeit zurückgelegt hat, 19,6 Meter.
