L'accélération due à la gravité fait accélérer la vitesse de déplacement d'un objet. Parce que la vitesse d'un objet qui tombe change constamment, vous ne pourrez peut-être pas le mesurer avec précision. Cependant, vous pouvez calculer la vitesse en fonction de la hauteur de la chute; 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 la hauteur pour le temps, puis résolvez l'équation de la vitesse.
Conservation de l'énergie
Déterminez 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 9,8 m /s ^ 2 pour les unités SI. Si vous déposez un objet de 15 pieds, par exemple, vous multipliez 15 pieds * 32,2 pieds /s ^ 2 pour obtenir 483 pieds ^ 2 /s ^ 2.
Multipliez le résultat par 2. Par exemple, 483 pi ^ 2 /s ^ 2 * 2 \u003d 966 pi ^ 2 /s ^ 2.
Prenez la racine carrée du résultat précédent pour calculer la vitesse lorsque l'objet touche le sol. La racine carrée de 966 pi ^ 2 /s ^ 2 est de 31,1 pi /s, donc l'objet dans cet exemple heurterait le sol se déplaçant à 31,1 pi /s.
Fonctions de hauteur et de vitesse
Déterminez la hauteur à 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 est tombé de 5 m, l'équation ressemblerait à ceci: (2 * 5 m) /(9,8 m /s ^ 2) \u003d 1,02 s ^ 2.
Prenez la racine carrée du résultat à calculer le temps qu'il faut à l'objet pour tomber. Par exemple, la racine carrée de 1,02 s ^ 2 est égale à 1,01 s.
Multipliez le temps par l'accélération due à la gravité pour trouver la vitesse lorsque l'objet touche 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), ou 9,9 m /s.
Conseils
Si vous pouvez chronométrer combien de temps il faut à l'objet pour tomber, multipliez simplement ce temps par l'accélération due à la gravité pour trouver la vitesse finale.
Si vous voulez savoir la vitesse de l'objet à un moment donné avant qu'il n'atteigne le sol, utilisez la distance où l'objet est tombé à ce point à la place de la distance au sol dans l'une ou l'autre équation.
Multipliez les pieds par seconde par 0,68 pour trouver la vitesse de l'objet en miles par heure.
Avertissements
Ces équations ne s'appliquent pas aux objets tombés de très haut, car ces objets atteindront une vitesse terminale 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.
