Kalkulator swobodnego spadania

Kalkulator swobodnego spadania
Otwórz kalkulator na jednej stronie

Zacznij od wysokości lub czasu

Wpisz jedną dodatnią wartość. Wysokość to pionowa odległość poniżej punktu puszczenia, a czas to liczba sekund od tej chwili.

Wybrana jednostka dotyczy podanej wysokości, prędkości początkowej i wyników. Czas zawsze podaje się w sekundach.

Podaj pionową wysokość spadania albo czas, który upłynął od puszczenia przedmiotu. Kalkulator wyznaczy drugą wielkość i końcową prędkość w dół. Wybierz metry lub stopy, pozostaw standardowe przyspieszenie ziemskie albo wpisz inną stałą wartość. Możesz też podać początkową prędkość w dół. To idealny model bez oporu powietrza, który nie przewiduje rzeczywistego uderzenia.

Oblicz spadanie w trzech krokach

  1. 1

    Wybierz wysokość lub czas

    Podaj dodatnią wysokość w metrach albo stopach lub czas w sekundach. Wybierz jednostki odległości i prędkości.

  2. 2

    Ustaw warunki

    Początkowo grawitacja ma standardową ziemską wartość 9,80665 m/s². Możesz ją zmienić dla zadania ze stałym przyspieszeniem. Przy spadaniu z bezruchu pozostaw prędkość początkową pustą.

  3. 3

    Odczytaj i skopiuj

    Sprawdź drogę spadania, czas i końcową prędkość w wybranych jednostkach. Skopiuj trzy wyniki do notatek.

Równania ruchu w modelu idealnym

Kalkulator przyjmuje kierunek w dół jako dodatni i stałe przyspieszenie grawitacyjne. Jeśli początkowa prędkość w dół to v₀, czas to t, a przyspieszenie grawitacyjne to g, droga spadania wynosi h = v₀t + ½gt², a końcowa prędkość v = v₀ + gt. Jeśli zamiast czasu podasz dodatnią wysokość, kalkulator rozwiąże to samo równanie dla dodatniego czasu. Zależności te opisuje OpenStax w rozdziale o swobodnym spadaniu. Domyślne g = 9,80665 m/s² to standardowa wartość według NIST, a nie pomiar w Twoim miejscu pobytu.

Przedmiot puszczony z bezruchu przy standardowej grawitacji po t = 2 s pokona h = ½ × 9,80665 × 2² = 19,6133 m, osiągając v = 9,80665 × 2 = 19,6133 m/s. Wpisanie wysokości 19,6133 m i prędkości początkowej zero da w wyniku 2 s. Jeśli początkowa prędkość w dół wynosi 3 m/s, te same dwie sekundy oznaczają 25,6133 m i prędkość końcową 22,6133 m/s. Dłuższe wyniki mogą być zaokrąglane na ekranie, ale obliczenia wykorzystują wartości bez zaokrąglenia.

Jednostki i zakres danych

Wysokość i prędkość początkowa używają wybranych jednostek: metrów i metrów na sekundę albo stóp i stóp na sekundę. Czas zawsze jest w sekundach, a przyspieszenie grawitacyjne zawsze wpisuje się w m/s². Przeliczenie opiera się dokładnie na 1 ft = 0,3048 m. Wpisuj liczby bez separatorów tysięcy; znak dziesiętny zależy od języka strony. Pusta prędkość początkowa oznacza zero. Wysokość po przeliczeniu musi być większa od zera i nie większa niż 1 000 000 m; czas: ponad zero do 600 s; prędkość początkowa po przeliczeniu: 0 do 10 000 m/s; grawitacja: 0,001 do 100 m/s².

Czego wynik nie uwzględnia

W rzeczywistości spadające ciała napotykają opór powietrza, a przyspieszenie grawitacyjne zmienia się z położeniem i wysokością nad poziomem morza. Kalkulator nie modeluje oporu, prędkości granicznej, ruchu poziomego, rzutu w górę, odbić ani sił po kontakcie. Długi spadek przy zadanym stałym przyspieszeniu to ćwiczenie matematyczne, a nie rzeczywista trajektoria czy ocena bezpieczeństwa. Opis OpenStax również zakłada pomijalny opór powietrza.

Obliczenie odbywa się w przeglądarce. W trybie krokowym dane są zapisywane tylko w tej karcie na maksymalnie 30 minut, by kolejna strona mogła je odczytać. Wygasłe dane są usuwane przy następnym otwarciu kalkulatora, a opcja Zacznij od nowa usuwa bieżący zapis. Adres URL zawiera losowy identyfikator zadania, bez wysokości, czasu czy prędkości. Jeśli zapis w karcie jest zablokowany, możesz ponownie wpisać dane w wersji na jednej stronie, która działa bez zapisu.

Najczęściej zadawane pytania

Tak. Wybierz wysokość i wpisz dodatnią pionową odległość poniżej punktu puszczenia. Kalkulator wyznaczy czas i końcową prędkość w dół przy podanym przyspieszeniu oraz prędkości początkowej.

Oznacza zero, czyli przedmiot puszczony z bezruchu. Wartość dodatnia opisuje przedmiot, który w chwili rozpoczęcia pomiaru już poruszał się w dół. Rzut w górę nie jest obsługiwany.

Nie. Wysokość, prędkość początkową i wyniki podaje się w stopach oraz stopach na sekundę. Przyspieszenie grawitacyjne nadal podaje się w metrach na sekundę kwadrat; kalkulator przelicza jednostki wewnętrznie.

Opór powietrza hamuje ruch, a model idealny go pomija. Kształt, masa, gęstość powietrza i inne warunki zmieniają ruch, zwłaszcza przy dłuższym spadku.

Nie. Obliczenia wykonuje przeglądarka. Tryb krokowy przechowuje dane w tej karcie do 30 minut; tryb na jednej stronie nie wymaga zapisu. Rozpoczęcie od nowa usuwa bieżący zapis.

Powiązane narzędzia

Narzędzie jest dostępne w innych językach