Калькулятор времени падения до расстояния помогает определить, насколько далеко упал объект, основываясь на времени, которое он провел в свободном падении. Этот инструмент чрезвычайно полезен в физике, инженерии, оценке безопасности и даже судебно-медицинской реконструкции. Он предполагает, что объект падает прямо вниз из состояния покоя, а сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Просто введя продолжительность падения, пользователи могут рассчитать пройденное вертикальное расстояние.
Этот калькулятор принадлежит калькулятор физики и динамики движения категория и предназначена для студентов, преподавателей и специалистов, которым необходимы точные значения высоты падения на основе измерений, основанных на времени.
Формула расчета времени падения на расстояние
Расстояние (s) = ½ × g × t²
Где:
- s = вертикальное расстояние (в метрах или футах)
- g = ускорение свободного падения
≈ 9.81 м/с² (метрическая система)
≈ 32.174 фут/с² (имперская система) - t = время падения (в секундах)
Полная развернутая формула:
Метрическая система:
с = 0.5 × 9.81 × t²
Имперская система:
с = 0.5 × 32.174 × t²
Эта формула предполагает:
- Падение начинается из состояния покоя (начальная скорость = 0)
- Гравитация постоянна.
- Сопротивление воздуха игнорируется
Таблица перевода времени падения в расстояние
| Время падения (с) | Расстояние падения (м) | Расстояние падения (футы) |
|---|---|---|
| 1 | 4.91 | 16.09 |
| 2 | 19.62 | 64.35 |
| 3 | 44.15 | 144.78 |
| 4 | 78.48 | 257.39 |
| 5 | 122.63 | 402.18 |
Эта таблица помогает пользователям быстро оценить, с какой высоты упадет объект за определенное время, без ручных расчетов.
Пример калькулятора времени падения и расстояния
Предположим, что объект свободно падает в течение 3.5 секунд.
Используя метрическую систему:
с = 0.5 × 9.81 × (3.5)²
с = 0.5 × 9.81 × 12.25 = 60.11 метра
Используя имперскую систему:
с = 0.5 × 32.174 × (3.5)²
с = 0.5 × 32.174 × 12.25 = 197.56 футов
Таким образом, объект упадет примерно на 60.11 метра или 197.56 футов за 3.5 секунды.
Наиболее распространенные часто задаваемые вопросы
Только частично. Она предполагает свободное падение без сопротивления воздуха. Для прыжков с парашютом необходимо учитывать сопротивление воздуха и конечную скорость, которые не являются частью этой базовой формулы.
Нет, эта формула применима только к вертикальному движению под действием силы тяжести. Для горизонтального или снарядного движения вам понадобятся дополнительные расчеты, включающие начальную скорость и углы.
Калькулятор упрощает сценарий для образовательного и теоретического использования. Реальные условия, такие как сопротивление и ветер, сложны и требуют расширенных моделей.