Z balkonu na wysokości 20m spadła stalowa kulka o masie 150g. Jak się nazywa jej ruch i co o nim wiesz? Ile czasu kulka będzie spadać i jaką będzie miała prędkość w chwili upadku? Co zmieniłoby się w tym ruchu, gdyby kulka miała masę 600g? Pomiń opór powietrza.

Ruch, w którym spada stalowa kulka z balkonu na wysokości 20m, nazywany jest jednostajnie przyspieszonym ruchem swobodnym. W tym ruchu kulka jest jedynie pod wpływem siły grawitacyjnej.

W przypadku jednostajnie przyspieszonego ruchu swobodnego, przyspieszenie jest stałe i wynosi około 9,8 m/s^2, skierowane w dół.

Czas, który kulka będzie spadać, można obliczyć za pomocą wzoru na czas spadania swobodnego ciała: t = sqrt((2h) / g)

Gdzie: t - czas spadania h - wysokość spadku (20m) g - przyspieszenie ziemskie (9,8 m/s^2)

Podstawiając wartości do wzoru: t = sqrt((2 * 20) / 9,8) t = sqrt(40 / 9,8) t ≈ 2,02 s

Czyli kulka będzie spadała około 2,02 sekundy.

Aby obliczyć prędkość kulki w chwili upadku, możemy skorzystać z wzoru na prędkość końcową swobodnego ruchu opadającego: v = g * t

Gdzie: v - prędkość końcowa g - przyspieszenie ziemskie (9,8 m/s^2) t - czas spadania (2,02 s)

Podstawiając wartości do wzoru: v = 9,8 * 2,02 v ≈ 19,8 m/s

Czyli prędkość kulki w chwili upadku będzie wynosiła około 19,8 m/s.

Jeśli kulka miała masę 600g zamiast 150g, masa nie wpływa na ruch swobodny swobody przedmiotu w próżni. Ruch nadal będzie jednostajny przyspieszony, a czas spadania i prędkość końcowa nie zmienią się.