Калькулятор свободного падения

Скорость у земли и время падения по высоте или по времени.

Исходные данные

Калькулятор свободного падения

3 поля

Отпускание из покоя, постоянное g, отсутствие сопротивления воздуха. Начальная скорость, форма тела и зависимость g от высоты не моделируются; расчёт не описывает прыжок человека или работу парашюта.

Заполните поля — результат появится здесь автоматически.

Рассчитайте движение тела, отпущенного из покоя, при постоянном положительном ускорении без сопротивления среды. По высоте получаются время и скорость у нижней точки. По времени — пройденная вниз высота и скорость после этого интервала; нижняя точка становится местом удара только если там задана поверхность. Масса в этой модели сокращается.

Категория
Физика
FAQ
4 вопросов
Методика
описана ниже

Как считается

Формула и логика

Из покоя: h=g·t²/2, t=√(2 h/g), v=g·t=√(2 gh). Кинетическая энергия на килограмм равна v²/2=gh. Высота и время описывают положительный интервал падения; начальная скорость не вводится.

Пример

Падение с двадцати метров длится 2,02 секунды, скорость у земли 19,8 м/с — это 71 км/ч.

Поля и единицы

  • Что известно — вариант из списка
  • Высота — м
  • Время падения — с
  • Ускорение свободного падения — м/с²

Как пользоваться

  • — Выберите, что известно: высота или время падения.
  • — Помните про воздух: для лёгких и парусящих тел расчёт завышает скорость.
  • — Для другого места задайте подходящее g. 9,80665 м/с² — условное стандартное значение, а не измеренное ускорение в каждой точке Земли.

Методика и ограничения

Методика расчёта
Формула и логика
Ограничение
Отпускание из покоя, постоянное g, отсутствие сопротивления воздуха. Начальная скорость, форма тела и зависимость g от высоты не моделируются; расчёт не описывает прыжок человека или работу парашюта.

FAQ

Зависит ли скорость падения от массы?

Без воздуха — нет: пёрышко и камень падают одинаково, и формула массы не содержит. С воздухом разница огромна, но это уже не свободное падение.

Почему высота растёт как квадрат времени?

Потому что скорость нарастает равномерно, а пройденный путь — это площадь под графиком скорости. За две секунды тело пролетает вчетверо больше, чем за одну.

Можно ли так считать прыжок с парашютом?

Нет. Модель не включает сопротивление, раскрытие парашюта или изменение площади. Когда сопротивление существенно, результат зависит от плотности воздуха, формы, массы и площади; универсальных 55 м/с или времени перехода нет.

Откуда берётся 9,80665?

Это условное стандартное значение, принятое для расчётов. Реальное ускорение меняется от 9,78 на экваторе до 9,83 на полюсе и слегка убывает с высотой.