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Durch die Schwerkraftbeschleunigung nimmt ein fallender Gegenstand während der Fahrt Geschwindigkeit auf. Da sich die Geschwindigkeit eines fallenden Objekts ständig ändert, können Sie es möglicherweise nicht genau messen. Sie können die Geschwindigkeit jedoch anhand der Fallhöhe berechnen. Das Prinzip der Energieerhaltung oder die Grundgleichungen für Höhe und Geschwindigkeit liefern die notwendige Beziehung. Um Energie zu sparen, müssen Sie die potenzielle Energie des Objekts ausgleichen, bevor es bei der Landung mit seiner kinetischen Energie abfällt. Um die grundlegenden physikalischen Gleichungen für Höhe und Geschwindigkeit zu verwenden, lösen Sie die Höhengleichung für die Zeit und dann die Geschwindigkeitsgleichung.
Energieeinsparung
Ermitteln Sie die Höhe, aus der das Objekt gefallen ist. Multiplizieren Sie die Höhe mit der Erdbeschleunigung des Objekts. Die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft beträgt 32,2 ft / s ^ 2 für englische Einheiten oder 9,8 m / s ^ 2 für SI-Einheiten. Wenn Sie beispielsweise ein Objekt aus einer Entfernung von 15 Fuß fallen lassen, multiplizieren Sie 15 Fuß * 32,2 Fuß / s ^ 2, um 483 Fuß / s ^ 2 zu erhalten.
Multiplizieren Sie das Ergebnis mit 2. Beispiel: 483 ft ^ 2 / s ^ 2 * 2 = 966 ft ^ 2 / s ^ 2.
Verwenden Sie die Quadratwurzel des vorherigen Ergebnisses, um die Geschwindigkeit zu berechnen, wenn das Objekt auf den Boden trifft. Die Quadratwurzel von 966 ft ^ 2 / s ^ 2 ist 31,1 ft / s, sodass das Objekt in diesem Beispiel mit einer Geschwindigkeit von 31,1 ft / s auf den Boden trifft.
Höhen- und Geschwindigkeitsfunktionen
Ermitteln Sie die Höhe, aus der das Objekt gefallen ist. Multiplizieren Sie die Höhe mit 2 und dividieren Sie das Ergebnis durch die Schwerkraftbeschleunigung des Objekts. Wenn das Objekt von 5 m abfällt, sieht die Gleichung folgendermaßen aus: (2 × 5 m) / (9,8 m / s ^ 2) = 1,02 s ^ 2.
Berechnen Sie anhand der Quadratwurzel des Ergebnisses die Zeit, die das Objekt zum Ablegen benötigt. Zum Beispiel entspricht die Quadratwurzel von 1.02 s ^ 2 1.01 s.
Multiplizieren Sie die Zeit mit der Erdbeschleunigung, um die Geschwindigkeit zu ermitteln, mit der das Objekt den Boden berührt. Wenn der Aufprall des Objekts 9,9 Sekunden dauert, beträgt seine Geschwindigkeit (1,01 s) * (9,8 m / s ^ 2) oder 9,9 m / s.