高空坠物的计算公式
高空坠物的计算公式可以用重力公式来表示,地面上同一点处物体受到重力的大小跟物体的质量m成正比,同样,当m一定时,物体所受重力的大小与重力加速度g成正比。
用关系式G=mg表示。通常在地球表面附近,g值约为9.8N/kg,表示质量是1kg的物体受到的重力是9.8N。
9.8N是一个平均值;在赤道上g最小,g=9.79N/kg;在两极上g最大,g=9.83N/kg。N是力的单位,字母表示为N,1N大约是拿起两个鸡蛋的力。
扩展资料
新概念内涵
1、物体的加速度是决定重力大小和方向的重要因素之一。而加速度与参照系有着密切的关系,因此选择合适的参照系,能获得最简便的研究重力的方法。如果参照系选择不当,有的时候会出现错误的结论。
(这一点与万有引力、弹力、摩擦力这些实际的力大不相同,这些力的大小和方向与物体的加速度没有直接关系,因此参照系的选择不改变对它们研究的难度)本定义中选择放置物体的支持物或物体自身为非惯性系。
2、重力是万有引力与惯性力的合力或说它是万有引力的一个分力,而力的合成得出的合力或力的分解得出的分力,都是人为想象出来的力。所以重力是个虚拟力。
3、地球、月球、火星、人造地球卫星等,从物理上讲它们没有本质的区别,都是名副其实的天体。根据新定义(重力是物体所受万有引力和惯性力的合力)同一个物体放到不同的天体上,物体所受重力相差很大。
比如同一个物体在月球上比在地球上重力小许多,放到人造卫星上重力就是零了(完全失重,实际上只是人造卫星对物体的万有引力及其微小)。
4、同一物体所受重力,会因加速度的变化而发生很大变化。
参考资料:百度百科-重力
H=1/2 *g * t^2 [g就是重力加速度 约等于10米/平方秒]
=========-========
比如 东方明珠高度485米。
485=1/2 * 10 * t^2
97=t^2
t=约等于10秒【就是说 忽略空气阻力 东西从500米的高空掉下来刚好用10秒】
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自由落体运动:h=v*t+(1/2)*a*(t^2) v=v+a*t h:高度;v:初速度;a:加速度;t:时间
用动能定理mgh=1/2m v平方
一个物体从高空向下坠,过很长时间之后,会超过光速吗?
不会,物体之所以向下坠,是因为受地球重力影响,而地球的大气层距离地球表面约为300千米,除非这个物体足够大,或者地球大气层距离地球地表的距离足够远,不然这个物体要么被空气摩擦燃烧掉,要么就是在没有达到光速之前就撞击在地球表面。
很多人把思想局限于地球,却忽略了物体本身是不会运动的,虽然宇宙天体存在引力,一些引力大的星球可以捕获其他星球,甚至是融合或吞噬,但这种天文现象并不能用来解释“物体坠落达到光速”的现象。以地球为例,物体下坠的速度受物体本身的质量和重力影响,因为地球引力影响的范围是大气层内,当物体处于300千米的高空向下坠落时,是无法超过光速的。所以,这种猜想仅限于理论。
但如果我们做个假设,假设地球的大气层距离地面的高度是3000千米或30000千米,地球引力比现在大10倍,那么将这个物体在3000千米或30000千米的高空抛下,是很有可能超过光速的,但这也只是有可能。因为光速的传输速度约为30万千米/秒,进入空气中的传播速度会放慢一丝丝,但也不会有太大的影响。而物体就不一样了,虽然在重力的作用下它会一直下坠,速度虽然也会发生变化,哪怕达到峰值,估计也无法与光速媲美。
以小行星撞击地球为例,很多行星来自遥远的火星,甚至是太阳系之外,它们经过漫长的星际旅行到达太阳系,最后坠落在星球上,先不说它们是因为什么原因坠落在地球上,但在进入地球的那一刹那,受地球引力影响,它飞速的撞向地球,这个速度肯定是没有超过光速的,除非有一个天体作用在某个物体上的引力等于或大于光速,且这个物体还必须处于天体的引力范围内,不然永远无法超过光速。
一个物体从高空中抛下来的话,确实是会超过光的速度的,而且这种冲击力的话是比较大的,所以高空坠物是比较危险的。
这个肯定不会的呀,如因为他那个他有质量呀,而且那个重力的速度没那么快的。
肯定不会超过光速,因为光速是这个世界上最快的,就连飞机火箭都达不到光速,所以一个物体在下坠的过程中更不可能超过光速。
应该是很难超过光速的,因为光速是世界上最快的东西。
自由落体公式
要详细不受任何阻力,只在重力作用下而降落的物体,叫“自由落体”。如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。其加速度恒等于重力加速度g。虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比,但地球的半径远大于自由落体所经过的路程,所以引力在地面附近可看作是不变的,自由落体的加速度即是一个不变的常量。它是初速为零的匀加速直线运动。
自由落体运动的特点,体现在“自由”二字上,其含意为:物体开始下落时是静止的即v0=0。如果给物体一个初速度竖直下落,不能算自由落体。物体在下落过程中,除受重力作用外,不再受其他任何作用力(包括空气阻力)。
自由落体的瞬时速度的计算公式为v=gt;位移的计算公式为h=1/2*gt^2。
通常在空气中,随着自由落体运动速度的增加,空气对落体的阻力也逐渐增加。当物体受到的重力等于它所受到的阻力时,落体将匀速降落,此时它所达到的最高速度称为终端速度。例如伞兵从飞机上跳下时,若不张伞其终端速度约为50米/秒,张伞时的终端速度约为6米
1)匀变速直线运动
1.平均速度v平=s/t(定义式)
2.有用推论vt2-vo2=2as
3.中间时刻速度vt/2=v平=(vt+vo)/2
4.末速度vt=vo+at
5.中间位置速度vs/2=[(vo2+vt2)/2]1/2
6.位移s=v平t=vot+at2/2=vt/2t
7.加速度a=(vt-vo)/t
{以vo为正方向,a与vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论δs=at2
{δs为连续相邻相等时间(t)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册p19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册p24〕。
2)自由落体运动
1.初速度vo=0
2.末速度vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从vo位置向下计算)
4.推论vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=vot-gt2/2
2.末速度vt=vo-gt
(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论vt2-vo2=-2gs
4.上升最大高度hm=vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2vo/g
(从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:vx=vo
2.竖直方向速度:vy=gt
3.水平方向位移:x=vot
4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度vt=(vx2+vy2)1/2=[vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=vy/vx=gt/v0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
一)自由落体运动
一般公式
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)
4.推论Vt2=2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速度Vt=Vo-gt
(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g
(从抛出落回原位置的时间)
注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二).自由落体常用二级公式
n秒末速度(m/s):
10,20,30,40,50
n秒末下落高度(m):5、20、45、80、125
第n秒内下落高度(m):5、15、25、35、45
自由落体运动
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)
4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速度Vt=Vo-gt
(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g
(从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二.自由落体常用二级公式
n秒末速度(m/s):10,20,30,40,50
n秒末下落高度(m):5,20,45,80,125
第n秒内下落高度(m):5,15,25,35,45
n秒末速度比(m/s):1:2:3:4:5……:n
n秒末下落高度比(m):
1:2:3:4:5……:n2
第n秒内下落高度比(m):1:3:5:7:9……:(n+2)
一个物体从无限高的地方落向地球,速度有极限吗
不考虑其他星球的影响,也不考虑阻力,理论上无论在多远都能受到引力的作用吧,我就是想知道最后落到地面的速度有极限吗?有的话又是多少,肯定能算吧,我有一点思路,但高数没学好,希望大家帮帮忙。rn要是好的话追加20分!按照经典力学 ,速度无极限,因为该物体永远受地球对它的万有引力作用,因此永远存在加速度,所以速度不极限
按照相对论 ,不会超过光速,以为物体的质量与物体的速度成正比,即速度越大物体的质量越大,当物体的速度达到光速时,它的质量无限大。因此,这个物体的速度慢慢增大的过程中,它的质量在不段增大,虽然它所受到的万有引力也在增大,但是它的质量比它所受到的万有引力增大得快,因此,它的加速度不段减小,当它的速度达到光速时,加速度为零,这也就是为什么所有物体不能超越光速的原因所在。因此,该物体有极限速度,即光速
最后,综上,我们知道,经典物理学对于高速运动的物体,以及微观的物体是不适用的,它只适用于宏观物体的低速运动。而相对论却适用于高速运动的物体。当你所说的物体速度在不段增大的过程中,经典物理学变得不适用了,因此,最后只能综合得出结论,物体有极限速度。
不知道你听懂没有,不行可以去看看爱因斯坦的相对论,可能更会明白些
这个问题本身就有错误。
一般的物理推导过程如下:
一个物体,之所以要落向地球,是因为受了地球引力的影响。
在没有其它外力的条件下,它会向地球靠拢,并且速度越来越快,加速度就是地球引力造成的。
因为距离无限远,所以加速的过程就会无限长,速度会无限增大。
但这存在两个问题:
1、我们所生活的这个宇宙,或者说这个次元,最快速度就是光速,不可能再快了。根据爱因斯坦的相对论,若达到光速,会改变时空。也就是说,以光速为一个标准,标准之下叫速度,标准之上叫穿越,不叫速度了。
所以速度最高就到光速,没有更高。
2、退一步讲,就算光速是可以超越的,即便如此,这个物体的速度不会无限大。
道理很简单,如果那个物体离地球无限远,根本就不会落向地球。
因为引力对一个物体的作用,是受距离影响的。距离越远,引力的效果就越小,远到无限,可以认为引力已经没有效果。
既然没了效果,又如何让它落向地球?
有极限,极限速度系第二宇宙速度,约11.2km/s。
可以用能量守恒来计算。物体的引力势能是 -GMm/r,其中,M,m分别为地球质量和物体质量,r为物体到地心的距离。无穷远处引力势能为零,落到地面上时r取地球半径。减小的引力势能转化为动能,很容易算出最终速度。
有极限,就是第2宇宙速度11.2千米/秒(认为初速度0)
虽然它当然不会超过光速,但实际上如果只说不会超过光速就太粗糙了.
计算方法:
初速度0,到达地面的动能等于势能的减少(楼主说的清楚,不考虑阻力)
mv^2/2=GMm/R
v=(2GM/R)^0.5
(R--地球半径 M--地球质量 G--万有引力常数)
看了楼上众位的解答,觉得大众对基础物理知识的掌握还差的太远,毕竟生活中没直接的大用啊
当然有了,不要说光速,它根本就达不到很高的速度,比如雨点从高空落下时,速度很快就变成一个确定的值,因为有空气阻力呀,这个阻力与速度或者速度的平方(忘了)成正比
如果假设没有空气阻力,那么一个物体在无穷远处时地球对它的引力为零,这一点从万有引力公式很容易看出,没有引力自然地球不能对它作功,更谈不上速度增加
文章标题: 从30w米高空的一个物体坠落地球,它的末速度是多少
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