Serbest Düşme ve Düşey Atış

Hava sürtünmesinin olmadığı bir ortamda, aynı yükseklikten bırakılan cisimler kütleleri ne olursa olsun aynı ivme ile hareket eder ve yere aynı hızla çarparlar. Bu durumda ivme sabit olup değeri g'dir (yaklaşık 9,8 m/s²) ve cismin ilk hızı sıfırdır.

Serbest düşme hareketinde kullanabileceğimiz temel formüller şunlardır: Yükseklik h = ½gt², hız v = gt ve v² = 2gh. Bu formüller sayesinde herhangi bir andaki yükseklik, hız ve zaman arasındaki ilişkiyi bulabilirsiniz.

Gerçek hayatta hava direnci önemli bir faktördür ve F₁ = k.A.v² formülüyle hesaplanır. Hava direnci cismin ağırlığına eşit olduğunda, cisim limit hıza ulaşır ve artık sabit hızla hareket eder. Limit hız v_lim = √(mg/kA) formülüyle hesaplanır.

Dikkat! Hava ortamında yukarı atılan bir cisim, çıkış hızından daha düşük bir hızla yere düşer ve düşüş süresi çıkış süresinden kısadır. Bunun nedeni hava direncinin her iki yönde de harekete karşı etki etmesidir.

Düşey atış hareketinde kullanacağımız temel formüller: Herhangi bir y yüksekliğinde h = v₀t + ½gt², anlık hız v = v₀ + gt ve yere çarpma hızı v² = v₀² + 2gh şeklindedir. Bu formülleri kullanarak düşey atış problemlerini kolayca çözebilirsiniz.