Serbest Düşme Hız Formülü

Serbest Düşme Hız Formülü

Serbest düşme, bir cismin yalnızca yerçekimi kuvvetinin etkisi altında hareket etmesidir. Bu, cismin herhangi bir diğer kuvvet tarafından etkilenmediği anlamına gelir. Serbest düşme, günlük yaşamda birçok durumda gözlemlenebilir. Örneğin, bir topu havaya attığınızda, top yerçekimi kuvvetinin etkisi altında düşer.

Serbest düşme hız formülü, serbest düşen bir cismin hızını hesaplamak için kullanılan bir denklemdir. Bu formül, İngiliz fizikçi Isaac Newton tarafından 1687 yılında yayınlanan Principia Mathematica adlı eserinde türetilmiştir.

Serbest düşme hız formülü şu şekildedir:

v = gt

Burada,

v, cismin hızıdır (m/s)
g, yerçekimi ivmesidir (9,8 m/s²)
t, cismin düştüğü süredir (s)

Serbest düşme hız formülü, birçok farklı durumda kullanılabilir. Örneğin, bir cismin belirli bir yükseklikten düştüğünde ne kadar sürede yere ulaşacağını hesaplamak için kullanılabilir. Ayrıca, bir cismin belirli bir hızla düştüğünde ne kadar yüksekliğe ulaşacağını hesaplamak için de kullanılabilir.

Serbest Düşme Hız Formülünün Türetilmesi

Serbest düşme hız formülü, Newton’un ikinci hareket yasasından türetilebilir. Newton’un ikinci hareket yasası, bir cismin ivmesinin, cisim üzerine etkiyen net kuvvet ile cismin kütlesinin oranına eşit olduğunu belirtir.

Serbest düşen bir cisim için, cisim üzerine etkiyen net kuvvet yerçekimi kuvvetidir. Yerçekimi kuvveti, cismin kütlesi ile yerçekimi ivmesinin çarpımına eşittir. Dolayısıyla, serbest düşen bir cismin ivmesi şu şekildedir:

a = g

Burada,

a, cismin ivmesidir (m/s²)
g, yerçekimi ivmesidir (9,8 m/s²)

Newton’un ikinci hareket yasasına göre, cismin ivmesi şu şekildedir:

a = F/m

Burada,

F, cisim üzerine etkiyen net kuvvettir (N)
m, cismin kütlesidir (kg)

a = mg/m

Burada,

a, cismin ivmesidir (m/s²)
m, cismin kütlesidir (kg)
g, yerçekimi ivmesidir (9,8 m/s²)

Serbest düşme hız formülü, cismin ivmesinin ve düştüğü sürenin çarpımına eşittir. Dolayısıyla, serbest düşen bir cismin hızı şu şekildedir:

v = at

Burada,

v, cismin hızıdır (m/s)
a, cismin ivmesidir (m/s²)
t, cismin düştüğü süredir (s)

Serbest düşen bir cismin ivmesi, yerçekimi ivmesine eşittir. Dolayısıyla, serbest düşen bir cismin hızı şu şekildedir:

v = gt

Burada,

v, cismin hızıdır (m/s)
g, yerçekimi ivmesidir (9,8 m/s²)
t, cismin düştüğü süredir (s)

Serbest Düşme Hız Formülünün Kullanımı

Serbest Düşme Hız Formülünün Örnekleri

Bir topu 10 metreden bıraktığınızda, top yere ulaşana kadar ne kadar sürede düşer?

v = gt v = 9,8 m/s² * 10 s v = 98 m/s

Dolayısıyla, top yere ulaşana kadar 98 m/s hızla düşer.

Bir cisim 100 m/s hızla düştüğünde, ne kadar yüksekliğe ulaşır?

v² = 2gh 100² m²/s² = 2 * 9,8 m/s² * h h = 510,2 m

Dolayısıyla, cisim 510,2 metre yüksekliğe ulaşır.

Serbest Düşme Hız Formülü ile İlgili Faydalı Siteler ve Dosyalar