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落下するオブジェクトの速度の方程式は何ですか?

さまざまなシナリオを考慮して、下降オブジェクトの速度の方程式の内訳は次のとおりです。

1。自由落下(空気抵抗の無視)

* 方程式: v =gt

* V: 最終速度(m/s)

* g: 重力による加速(約9.8 m/s²)

* t: 経過時間

説明: この方程式は、オブジェクトに作用する唯一の力が重力であることを前提としています。それは、休息から始まる特定の時間の後にオブジェクトが到達する速度をあなたに伝えます。

2。初期速度で自由落下

* 方程式: v =v₀ + gt

* V: 最終速度(m/s)

* v₀: 初期速度(m/s)

* g: 重力による加速(約9.8 m/s²)

* t: 経過時間

説明: この方程式は、落下する前に既に開始速度を持っているオブジェクトを説明します。

3。 空気抵抗(末端速度)を考慮します

* 一般的な概念: オブジェクトの速度が増加すると、空気抵抗が増加します。 最終的に、空気抵抗の力は重力のバランスを取り、オブジェクトは末端速度と呼ばれる一定の速度に達します

* 方程式(近似): v =√(2mg/ρac)

* V: 端子速度(m/s)

* m: オブジェクトの質量(kg)

* g: 重力による加速(約9.8 m/s²)

* ρ: 空気密度(kg/m³)

* a: オブジェクトの横断面積(m²)

* c: ドラッグ係数(無次元、オブジェクトの形状に依存します)

説明:

*端子速度は、落下中にオブジェクトが到達できる最大速度です。

*この方程式は近似であり、抗力係数(c)は正確に決定するのが難しい場合があります。

*方程式は、端子速度がオブジェクトの質量、その形状、および空気の密度に影響されることを示しています。

重要なメモ:

* 空気抵抗は非常に重要です: ほとんどの現実世界のオブジェクトでは、空気抵抗は重要であり、無視することはできません。

* 端子速度: 空気抵抗の力が重力の力に等しい場合、末端速度に達します。

* 高さ(距離)の方程式 :オブジェクトがどこまで落ちるかを計算するには、速度と時間の両方を含む追加の方程式が必要です。

落下するオブジェクトの特定の側面の詳細については、距離やその他の関連する概念の方程式を探索したい場合はお知らせください。

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