เครื่องคำนวณการตกอิสระ

สมการของแบบจำลองอุดมคติ

เครื่องคำนวณกำหนดให้ ทิศลงเป็นบวก และสมมติว่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคงที่ หากอัตราเร็วต้นในทิศลงคือ v₀ เวลาที่ผ่านไปคือ t และความเร่งคือ g ระยะทางที่ตกจะเป็น h = v₀t + ½gt² และอัตราเร็วสุดท้ายเป็น v = v₀ + gt หากกรอกความสูงที่มากกว่าศูนย์แทนเวลา ระบบจะใช้สมการเดียวกันหาเวลาที่เป็นบวก ความสัมพันธ์ของการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงที่อธิบายไว้ใน OpenStax ค่าเริ่มต้น g = 9.80665 m/s² คือ ค่ามาตรฐานของ NIST ไม่ใช่ค่าที่วัด ณ ตำแหน่งของคุณ

เมื่อปล่อยวัตถุจากหยุดนิ่งโดยใช้แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน t = 2 s จะได้ h = ½ × 9.80665 × 2² = 19.6133 m และ v = 9.80665 × 2 = 19.6133 m/s หากกรอกความสูง 19.6133 m และอัตราเร็วต้นเป็นศูนย์ จะได้เวลา 2 s แต่หากเริ่มเคลื่อนลงด้วย 3 m/s ในสองวินาทีเดียวกันจะตกได้ 25.6133 m และมีอัตราเร็วสุดท้าย 22.6133 m/s ตัวเลขที่แสดงอาจถูกปัดเศษ แต่การคำนวณใช้ค่าที่ยังไม่ปัดเศษ

หน่วยและขอบเขตการกรอก

ความสูงและอัตราเร็วต้นใช้หน่วยที่เลือก: เมตรกับ m/s หรือฟุตกับ ft/s เวลาเป็นวินาทีเสมอ ส่วนช่องความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงใช้ m/s² เสมอ การแปลงหน่วยใช้ 1 ft = 0.3048 m อย่างแน่นอน กรอกตัวเลขโดยไม่ใช้เครื่องหมายคั่นหลักพัน และใช้เครื่องหมายทศนิยมตามภาษาของหน้า เว้นอัตราเร็วต้นว่างไว้หมายถึงศูนย์ หลังแปลงหน่วยแล้ว ความสูงต้องมากกว่าศูนย์และไม่เกิน 1,000,000 m เวลาต้องมากกว่าศูนย์และไม่เกิน 600 s อัตราเร็วต้นตั้งแต่ศูนย์ถึง 10,000 m/s และความเร่งโน้มถ่วงตั้งแต่ 0.001 ถึง 100 m/s²

สิ่งที่ผลลัพธ์ไม่ได้ครอบคลุม

วัตถุที่ตกจริงมีแรงต้านอากาศ และแรงโน้มถ่วงเปลี่ยนไปตามตำแหน่งและความสูง แบบจำลองนี้ไม่คิดแรงต้าน ความเร็วปลาย การเคลื่อนที่แนวราบ การขว้างขึ้น การกระดอน หรือแรงหลังสัมผัสพื้น การตกเป็นเวลานานด้วยความเร่งคงที่ที่กรอกเป็นเพียงโจทย์คณิตศาสตร์ ไม่ใช่วิถีจริงหรือการประเมินความปลอดภัย คำอธิบายของ OpenStax ก็สมมติว่าไม่มีแรงต้านอากาศเช่นกัน

การคำนวณทำในเบราว์เซอร์ เมื่อใช้แบบหลายขั้นตอน ข้อมูลที่กรอกจะเก็บเฉพาะในแท็บนี้นานสูงสุด 30 นาที เพื่อให้หน้าถัดไปอ่านได้ รายการที่หมดอายุจะถูกลบเมื่อเปิดเครื่องคำนวณครั้งถัดไป และปุ่มเริ่มใหม่จะลบรายการปัจจุบัน ที่อยู่หน้าเว็บมีเพียงรหัสงานแบบสุ่ม ไม่ได้ใส่ความสูง เวลา หรืออัตราเร็ว หากไม่อนุญาตให้เก็บข้อมูลในแท็บ สามารถใช้แบบหน้าเดียวที่ไม่ต้องบันทึก แต่ต้องกรอกข้อมูลอีกครั้ง