L'accélération due à la gravité provoque la chute d'un objet en chute libre au cours de son déplacement. Parce que la vitesse d'un objet qui tombe est en constante évolution, vous ne pouvez pas être en mesure de le mesurer avec précision. Cependant, vous pouvez calculer la vitesse en fonction de la hauteur de la goutte; le principe de conservation de l'énergie, ou les équations de base pour la hauteur et la vitesse, fournissent la relation nécessaire. Pour utiliser la conservation de l'énergie, vous devez équilibrer l'énergie potentielle de l'objet avant qu'il ne tombe avec son énergie cinétique lorsqu'il atterrit. Pour utiliser les équations physiques de base pour la hauteur et la vitesse, résolvez l'équation de hauteur pour le temps, puis résolvez l'équation de vitesse.

Conservation de l'énergie

Déterminer la hauteur à partir de laquelle l'objet est tombé. Multipliez la hauteur par l'accélération de l'objet due à la gravité. L'accélération due à la gravité est de 32,2 ft /s ^ 2 pour les unités anglaises, ou de 9,8 m /s ^ 2 pour les unités SI. Si vous laissez tomber un objet de 15 pieds, par exemple, vous multipliez 15 ft * 32,2 ft /s ^ 2 pour obtenir 483 ft ^ 2 /s ^ 2.

Multipliez le résultat par 2. Par exemple, 483 ft ^ 2 /s ^ 2 * 2 = 966 ft ^ 2 /s ^ 2.

Prenez la racine carrée du résultat précédent pour calculer la vitesse lorsque l'objet heurte le sol. La racine carrée de 966 ft ^ 2 /s ^ 2 est de 31,1 ft /s, donc l'objet dans cet exemple toucherait le sol en se déplaçant à 31,1 ft /s.

Fonctions de hauteur et de vélocité

Déterminer la hauteur à partir de laquelle l'objet est tombé. Multipliez la hauteur par 2 et divisez le résultat par l'accélération de l'objet due à la gravité. Si l'objet tombait de 5 m, l'équation ressemblerait à ceci: (2 * 5 m) /(9.8 m /s ^ 2) = 1.02 s ^ 2.

Prendre la racine carrée du résultat Calculez le temps nécessaire pour que l'objet tombe. Par exemple, la racine carrée de 1.02 s ^ 2 est égale à 1.01 s.

Multiplie le temps par l'accélération due à la gravité pour trouver la vitesse lorsque l'objet heurte le sol. S'il faut 9,9 secondes à l'objet pour toucher le sol, sa vitesse est de (1,01 s) * (9,8 m /s ^ 2), soit 9,9 m /s.

TL; DR (trop long; 't Read)

Si vous êtes capable de chronométrer le temps de chute de l'objet, multipliez simplement ce temps par l'accélération due à la gravité pour trouver la vitesse finale.

Si vous voulez pour connaître la vitesse de l'objet à un certain point avant qu'il ne touche le sol, utilisez la distance à laquelle l'objet est tombé à la place de la distance au sol dans chaque équation.

Multipliez les pieds par seconde par 0,68 pour trouver la vitesse de l'objet en miles par heure.

Avertissement

Ces équations ne s'appliquent pas aux objets tombés de très haut, car ces objets atteindront une vitesse finale avant de toucher le sol. Si vous connaissez la vitesse terminale d'un objet, divisez ce nombre par la racine carrée de 2 * g pour déterminer la hauteur maximale pour laquelle ces équations seront valides pour cet objet.