De vrije val en verticale worp zij vormen de twee vrije verticale bewegingen, die op deze manier worden gekenmerkt doordat ze de bijzonderheid hebben een enkel traject van boven naar beneden (in het geval van vrije val) en van beneden naar boven (in geval van verticale worp) te volgen. Ze worden vrij genoemd omdat ze geen wrijvingskracht hebben, dat wil zeggen omdat ze op een enigszins abstracte manier worden beschouwd als dat ze in een vacuüm worden uitgevoerd. De eenvoud van deze twee bewegingen, vanwege de afwezigheid van verzetskrachten, maakt dat ze een van de eersten zijn die zich aansluiten bij het leren van natuurwetenschappen, gebruikelijk op middelbare scholen. Bij de oefeningen die met deze twee bewegingen gepaard gaan, komt het gewicht of de massa niet tussen, en het feit dat er geen rekening wordt gehouden met wrijving betekent dat de vorm van de mobiel die omhoog of omlaag gaat er niet toe doet.
De kern van de vrije val en verticale worphet is dat ze behoren tot de fysieke categorie van rechtlijnige beweging, uniform gevarieerd. Dit betekent dat, zoals gezegd, ze volgen één pad, die het niet volgen met een enkele snelheid maar met een enkele versnelling: deze versnelling wordt genoemd zwaartekracht, een magnitude die op aarde ongeveer 9,8 meter per seconde is, voor elke seconde.
( *) Wiskundig uitgedrukt, is het 9,8 M / S2, en het wordt uitgelegd in de mate dat vanaf een beginpositie de snelheid in elke seconde 9,8 meter per seconde (een maat voor snelheid) hoger zal zijn.
Terwijl de fysieke eigenschappen van beide bewegingen ze zijn vergelijkbaar, verschillen in sommige kenmerken. Dan de belangrijkste verschillen tussen vrije val en verticale worp:
- Bij een vrije val valt het lichaam vrij uit rust zonder in enige richting te worden geworpen, dus wordt een beginsnelheid gelijk aan 0 beschouwd.
- Bij verticaal fotograferen daarentegen wordt de beweging van beneden naar boven uitgevoerd met een beginsnelheid, waarbij op weg naar boven de beweging wordt vertraagd en de versnelling naar beneden is en de snelheid naar boven. De snelheid van de mobiel stopt totdat deze 0 bereikt op het hoogste punt van de reis, vanaf welk punt een vrije valbeweging begint.
De volgende lijst bevat enkele voorbeelden van vrije val en anderen verticale shot voorbeelden, oefeningen met de bijbehorende oplossing die hun begrip vergemakkelijken.
- Een bal wordt uit een gebouw gedropt, het duurt 8 seconden om de grond te bereiken. Hoe snel raakt de bal de grond? Resolutie: Vooruitgang bij een versnelling van 9,81 M / S2 gedurende 8 seconden, dat wil zeggen, het raakt met een snelheid van 78 M / S.
- Wat is in de vorige oefening de hoogte van het gebouw? Resolutie: De hoogte van het gebouw wordt berekend als de helft van de versnelling, maal het kwadraat van de tijd: in dit geval is het (½ * 9,81 M / S2) * (8S)2. De hoogte van het gebouw is 313,92 meter.
- Een object valt in een vrije val en bereikt een snelheid van 150 M / S. Hoe lang duurde het om te vallen? Resolutie: Het duurt ongeveer 15 seconden.
- Wat is de eindsnelheid van een vrij vallend object dat vanuit rust begint en gedurende 10 seconden valt? Resolutie: 98,1 M / S.
- Op een andere planeet wordt een mobieltje gegooid en het duurt 20 seconden om de grond te bereiken, waar het aankomt met een snelheid van 4 M / S. Wat is de versnelling van de zwaartekracht op die planeet? Resolutie: De versnelling daar is 0,2 M / S2.
- Een projectiel wordt verticaal naar boven gelanceerd met een beginsnelheid van 25 M / S. Hoe lang duurt het om uw maximale snelheid te bereiken? Resolutie: Maakt deel uit van de 25 M / S, en verliest elke seconde 9,81. Daarom duurt het 2,54 seconden om de grond te bereiken.
- Wat is in de vorige oefening de hoogte die overeenkomt met de maximale snelheid? Resolutie: Hoogte wordt berekend als de helft van de beginsnelheid, vermenigvuldigd met de tijd. Hier 12,5 M / S * 2,54 S = 31,85 meter.
- Een bal wordt naar boven geworpen met een beginsnelheid van 22 M / S. Wat is zijn snelheid op 2 seconden? Resolutie: 2,38 M / S.
- Met welke beginsnelheid moet een pijl verticaal omhoog worden geschoten om in 5,4 seconden een hoogte van 110 meter te bereiken? Resolutie: Omdat snelheid verloren gaat, beginnen we bij de finale en wordt het product van tijd en zwaartekracht toegevoegd: 110 M / S + 5,4 S * 9,81 M / S2 = 162,97 M / S.
- Hoe lang duurt het voordat een gsm die met een beginsnelheid van 200 M / S naar boven wordt gegooid, volledig tot stilstand is gekomen? Resolutie: Het duurt 20,39 seconden.
