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垂直下落加速度公式

发表时间:2024-08-01 10:04:07 来源:网友投稿

这个提问很有意思,因为要问的是落体(即垂直下落)的“加速度”,而不是“速度”,估计很多专业人员都会看错。

分两种情况来回一、不考虑空气阻力的(理想情况)落体的“加速度”。这就是自由落体,哪么落体的“加速度”a=g,就是重力加速度,这个不需要计算。

二、考虑空气阻力的落体落体的“加速度”,有点繁杂。公式为:a=(G-f)/m说明:a是加速度,G是物体重力=mg,m是质量,f是空气阻力。式中f才是难点,下面计量f.1、空气阻力的公式为: f=12cρSv2f=\\frac{1}{2}c\\rho Sv^2 。c是空气阻力系数, ρ\\rho 是空气密度,S是物体的迎风面积,v是物体相对于空气速度。从这个式子可以看出,不同的物体受到的空气阻力是不一样的。这是合理的比如降落伞的迎风面积就很大,所以降落伞下降的时候受到的空气阻力就很大,正因为这样降落伞才能保护跳伞者。物体一但确定之后,迎风面积S也就确定了,这时候空气阻力之和速度的平方成正比。我们可以把这个比例系数定为k, k=12cρSk=\\frac{1}{2}c\\rho S 。这样空气阻力大小就可以写成 kv2k v^2 。

2、物体在下落过程中只受到重力和空气阻力。取向下为正方向,则重力大小为正,空气阻力为负。由牛顿第二定律可得: mg−kv2=mamg-kv^2=ma 。通过该公式就可算出落实加速度。通常在空气中,随着自由落体运动速度的增加,空气对落体的阻力也逐渐增加。当物体受到的重力等于它所受到的阻力时,落体将匀速降落,此时它所达到的最高速度称为终端速度。例如伞兵从飞机上跳下时,若不张伞其终端速度约为50米/秒,张伞时的终端速度约为6米/秒。

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