La libera falo kaj vertikala ĵeto ili konsistigas la du liberajn vertikalajn movadojn, karakterizitajn tiamaniere per la aparteco sekvi ununuran trajektorion de supre malsupren (en la kazo de libera falo) kaj de sube supren (en la kazo de vertikala ĵeto). Ili estas nomataj liberaj pro la fakto, ke ili ne havas frotforton, tio estas, ĉar ili estas konsiderataj abstrakte, ke ili estas efektivigitaj en vakuo. La simpleco de ĉi tiuj du movadoj, pro la foresto de rezistaj fortoj, igas ilin unu el la unuaj aliĝi al la fizika scienca lernado, ofta en mezlernejoj. En la ekzercoj asociitaj kun ĉi tiuj du movadoj, pezo aŭ maso ne partoprenas, kaj la fakto, ke frotado ne estas konsiderata, signifas, ke la formo de la poŝtelefono, kiu leviĝas aŭ falas, ne gravas.
La kerno de la libera falo kaj vertikala ĵetoestas ke ili apartenas al la fizika kategorio de rektlinia movado, unuforme varia. Ĉi tio signifas, ke, kiel dirite, ili celas unu vojon, kiuj ne sekvas ĝin kun ununura rapideco sed kun ununura akcelo: ĉi tiu akcelado nomiĝas gravito, grando, kiu sur la tero estas proksimume 9,8 metroj por sekundo, por ĉiu sekundo.
( *) Deklarita matematike, ĝi estas 9.8 M / S2, kaj ĝi estas klarigita tiom, ke komencante de komenca pozicio, en ĉiu sekundo la rapido estos 9,8 metrojn sekunde (mezuro de rapideco) pli granda.
Dum la fizikaj ecoj de ambaŭ movadoj ili similas, diferencas laŭ iuj karakterizaĵoj. Tiam la ĉefaj diferencoj inter libera falo kaj vertikala ĵeto:
- En libera falo, la korpo rajtas fali libere de ripozo sen esti ĵetita en iu ajn direkto, do komenca rapido egala al 0 estas konsiderata.
- En la vertikala pafo, aliflanke, la movado estas aranĝita de malsupre supren kun komenca rapideco, kie dum la supreniro la movado prokrastas kaj la akcelado estas malsupren, kaj la rapideco supren. La rapideco de la poŝtelefono haltas ĝis ĝi atingas 0 ĉe la plej alta punkto de la vojaĝo, de kiu punkto komenciĝas libera falo.
La sekva listo inkluzivos iujn ekzemploj de libera falo kaj aliaj vertikalaj pafaj ekzemploj, ekzercoj kun ilia responda solvo, kiuj faciligas ilian komprenon.
- Pilko estas faligita de konstruaĵo, kiu daŭras 8 sekundojn por atingi la teron. Kiel rapide la pilko trafas la teron? Rezolucio: Antaŭas je akcelo de 9.81 M / S2 dum 8 sekundoj, tio estas, ĝi trafas kun rapido de 78 M / S.
- En la antaŭa ekzerco, kio estas la alteco de la konstruaĵo? Rezolucio: La alteco de la konstruaĵo estas kalkulita kiel duono de la akcelo, oble al la kvadrato de la tempo: ĉi-kaze ĝi estos (½ * 9.81 M / S2) * (8S)2. La alteco de la konstruaĵo estas 313,92 metroj.
- Objekto falas en libera falo kaj atingas rapidon de 150 M / S. Kiom da tempo necesis por fali? Rezolucio: Ĝi daŭras ĉirkaŭ 15 sekundojn.
- Kio estas la fina rapideco de libere falanta objekto, kiu komenciĝas de ripozo kaj falas dum 10 sekundoj? Rezolucio: 98,1 M / S.
- Sur alia planedo, poŝtelefono estas ĵetita kaj postulas 20 sekundojn atingi la teron, kie ĝi alvenas kun rapideco de 4 M / S. Kio estas la akcelo de gravito sur tiu planedo? Rezolucio: La akcelo tie estas 0,2 M / S2.
- Kuglo estas lanĉita vertikale supren kun komenca rapideco de 25 M / S. Kiom da tempo necesas por atingi vian maksimuman rapidon? Rezolucio: Parto de la 25 M / S, kaj perdas 9.81 ĉiun sekundon. Tial necesos 2.54 sekundoj por atingi la teron.
- En la antaŭa ekzerco, kio estas la alto responda al la maksimuma rapido? Rezolucio: Alteco estas kalkulita kiel duono de la komenca rapideco, multobligita per tempo. Ĉi tie 12,5 M / S * 2,54 S = 31,85 metroj.
- Pilko estas ĵetita supren kun komenca rapideco de 22 M / S. Kio estas ĝia rapido je 2 sekundoj? Rezolucio: 2,38 M / S.
- Kun kia komenca rapideco sago devas esti pafita vertikale supren por atingi altecon de 110 metroj en 5,4 sekundoj? Rezolucio: Ĉar rapideco perdiĝas, ni komencas de la finalo kaj aldonas la produkton de tempo kaj gravito: 110 M / S + 5,4 S * 9,81 M / S2 = 162,97 M / S.
- Kiom da tempo necesas por finiĝi poŝtelefono ĵetita supren kun komenca rapideco de 200 M / S? Rezolucio: Ĝi daŭras 20.39 sekundojn.
