落地速度與力計算機
小學生看這邊:先來探討由十樓丟一個50KG跟100KG的東西分別會幾秒落地,在理想情況下(忽略空氣阻力),從十樓丟下50公斤和100公斤的物體,它們會在相同的時間內落地。這是因為在重力作用下,物體的加速度是相同的,與其質量無關。
假設十樓的高度約為30米(這個高度可能因建築而異),我們可以使用自由落體運動的公式來計算落地時間:
[math]= \sqrt{\frac{2h}{g}}[/math]
其中:
- t 是落地時間
- h 是高度(約30米)
- g 是重力加速度(約9.8米/秒²)
我們來計算一下。
從十樓丟下50公斤和100公斤的物體,它們都會在約2.47秒內落地。這個時間是相同的,因為自由落體運動的加速度不受物體質量的影響。
再來探討由10樓丟跟20樓丟的秒速分別是多少.剛好一倍嗎?
物體從不同高度落下時,最終落地時的速度與高度有關。可以使用以下公式計算物體的最終速度:
[math]v = \sqrt{2gh}[/math]
其中:
- v 是物體的落地速度
- g 是重力加速度(約9.8米/秒²)
- h 是高度
我們可以分別計算從十樓和二十樓丟下的物體的落地速度,然後比較它們是否相差一倍。
從十樓丟下的物體落地速度約為 24.25 米/秒,從二十樓丟下的物體落地速度約為 34.29 米/秒。這兩個速度之間的比例大約是 1.41 倍,而不是正好一倍。這是因為速度與高度的平方根成正比,所以高度翻倍時,速度會增加約 1.41 倍。
那50KG於10樓落地大概會相當於幾KG的力量施加於地面
要計算物體落地時施加在地面上的力,需要知道它在接觸地面時的減速時間(或減速距離),因為力是由物體的動量變化率決定的。動量變化的公式是:
[math]F = \frac{\Delta p}{\Delta t} [/math]
其中:
是由物體的動量變化率決定的。動量變化的公式是:
[math]F = \frac{\Delta p}{\Delta t} = \frac{mv}{\Delta t} [/math]
其中:
- F 是施加的力
- m 是物體的質量(50公斤)
- v 是物體落地時的速度
- [math]\Delta t [/math] 是物體減速到靜止所需的時間
假設物體落地時瞬間停止,並且接觸地面的時間非常短,我們可以估算一個典型的減速時間來計算這個力。
當50公斤的物體從十樓落地並在約0.1秒內減速至靜止時,它對地面施加的力大約是12,124牛頓(N)。這相當於約1,237公斤的重量施加在地面上
本篇是探討跳樓的可怕.然後會有多痛的力量.
計算機是中性的.沒有立場.純粹探討物理
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