Калькулятор свободного падения

Свободное падение — движение только под действием силы тяжести. Калькулятор использует кинематику с постоянным ускорением, чтобы определить время прохождения вертикального расстояния и скорость в его конце. Введите высоту или расстояние вниз в метрах, начальную скорость вниз в метрах в секунду и ускорение тяжести в метрах в секунду в квадрате. На Земле вблизи уровня моря часто используют приближение 9.81 метра в секунду в квадрате. Для других планет, спутников, высот и требований к точности может потребоваться иное значение. Сначала применяется соотношение: квадрат конечной скорости равен квадрату начальной скорости плюс удвоенное произведение ускорения тяжести и расстояния. Положительный квадратный корень даёт конечную скорость вниз. Затем время падения находят, разделив разность конечной и начальной скоростей на ускорение тяжести. Эти уравнения предполагают, что расстояние, начальная скорость и сила тяжести направлены одинаково — вниз. Если объект отпускают из состояния покоя, введите нулевую начальную скорость. Если его бросают вниз, введите положительную скорость броска. Бросок вверх требует учёта знаков и выходит за рамки этой модели. Сопротивление воздуха намеренно не учитывается. В вакууме объекты любой массы ускоряются одинаково в одном гравитационном поле, поэтому масса не вводится. В воздухе форма, площадь, плотность и сопротивление могут ограничивать скорость, особенно у лёгких объектов и при долгом падении. Для компактного плотного тела, падающего с небольшой высоты, уравнения вакуума могут быть разумным приближением, но не для листа, парашюта или парашютиста. Поэтому идеальный результат полезен как физический ориентир и нередко служит завышенной оценкой скорости удара в воздухе. Высота должна отражать фактическое вертикальное перемещение, а не длину наклонного пути. Все величины должны быть в единицах SI; иначе переведите их перед вводом. Число сохраняемых знаков выбирайте с учётом погрешности измерений и местных вариаций ускорения тяжести. Калькулятор выводит несколько десятичных знаков, но точность отображения не гарантирует такой же физической точности. Для анализа безопасности, расчёта ударных нагрузок или длительного спуска в атмосфере учитывайте аэродинамическое сопротивление, ветер, изменение ориентации, деформацию материалов и неопределённость, а не только идеальное свободное падение.