เครื่องคำนวณการตกอิสระ
เครื่องคำนวณการตกอิสระแบบฟรี ใช้งานง่าย ใส่ค่าจากความสูง เวลา ความเร็วต้น และความเร็วปลายเพียง 2 ค่า ระบบจะคำนวณอีก 2 ค่าให้อัตโนมัติ รองรับรูปแบบตัวเลขท้องถิ่นและให้ผลลัพธ์ทันที.
รูปแบบตัวเลข
เลือกวิธีแสดงผลลัพธ์เชิงตัวเลข ตัวคั่นทศนิยมที่เลือก (จุดหรือจุลภาค) จะใช้เมื่อตีความตัวเลขที่ป้อนด้วย
เครื่องคิดเลขการตกอิสระ — คู่มือแบบย่อ
เครื่องมือนี้ช่วยให้คุณป้อนค่า สองค่าจากสี่ค่าหลัก ได้แก่ ความสูง (h), เวลาตก (t), ความเร็วต้น (v₀) และ ความเร็วสุดท้าย (v) จากนั้นระบบจะคำนวณอีกสองค่าที่เหลือให้อัตโนมัติ ความเร็วจะถูกถือว่าเป็นค่าบวกในทิศทางลงเพื่อให้เข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้น
“การตกอิสระ” ในที่นี้หมายถึงอะไร?
เป็นการเคลื่อนที่ภายใต้แรงโน้มถาวรคงที่โดยไม่คำนึงถึงแรงต้านอากาศ ค่ามาตรฐานของความเร่งโน้มถ่วงถูกตั้งไว้ที่ 9.81 m/s² แต่คุณสามารถเปลี่ยนค่าได้หากต้องการทดสอบบนดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์อื่น
- ความสูง (h): ระยะทางที่วัตถุตกลงมา หน่วยเป็นเมตร
- เวลาตก (t): เวลาที่ใช้ในการตกถึงพื้นหรือจุดที่กำหนด หน่วยเป็นวินาที
- ความเร็วต้น (v₀): ความเร็วลง ณ จุดเริ่มต้น หน่วย m/s หากเริ่มจากหยุดนิ่งให้ใช้ v₀ = 0
- ความเร็วสุดท้าย (v): ความเร็วลง ณ จุดสิ้นสุดของการตก หน่วย m/s
ชุดค่าที่สามารถป้อน
เครื่องคิดเลขรองรับการคำนวณจากชุดค่าต่อไปนี้:
ค่าที่ทราบ (สองค่า) | ค่าที่คำนวณได้ |
---|---|
ความสูง + ความเร็วต้น | เวลาตก, ความเร็วสุดท้าย |
ความสูง + เวลาตก | ความเร็วต้น, ความเร็วสุดท้าย |
ความเร็วต้น + เวลาตก | ความเร็วสุดท้าย, ความสูง |
ความเร็วต้น + ความเร็วสุดท้าย | เวลาตก, ความสูง |
เวลาตก + ความเร็วสุดท้าย | ความเร็วต้น, ความสูง |
ตัวอย่างการคำนวณ
ตัวอย่าง A — การตกจากหยุดนิ่ง
กำหนด: h = 100 m, v₀ = 0
หาค่า: t, v
t = √(2h / g) = √(200 / 9.81) ≈ 4.52 วินาที v = g × t ≈ 9.81 × 4.52 ≈ 44.3 m/s
ตัวอย่าง B — การตกพร้อมความเร็วต้น
กำหนด: h = 80 m, v₀ = 6 m/s
หาค่า: t, v
สูตร: h = v₀ t + ½ g t² → 80 = 6t + 4.905t² → t ≈ 4.09 วินาที v = v₀ + g t ≈ 6 + 9.81×4.09 ≈ 46.1 m/s
ตารางอ้างอิงด่วน (ตกจากหยุดนิ่ง, v₀ = 0)
ค่าตัวอย่างภายใต้แรงโน้มถ่วงโลก g = 9.81 m/s² ความเร็วเป็นค่าบวกในทิศทางลงเสมอ
ความสูง h (m) | เวลาตก t (s) | ความเร็วสุดท้าย v (m/s) |
---|---|---|
5 | 1.01 | 9.9 |
10 | 1.43 | 14.0 |
20 | 2.02 | 19.8 |
50 | 3.19 | 31.3 |
100 | 4.52 | 44.3 |
คำแนะนำเกี่ยวกับการป้อนค่าและหน่วย
- หน่วย: ใช้เมตร (m), วินาที (s), เมตรต่อวินาที (m/s)
- การป้อนค่า: ความเร็วใส่เป็นค่าบวกเสมอในทิศทางลง หากเริ่มจากหยุดนิ่งใช้ v₀ = 0
- แรงโน้มถ่วง: ค่าเริ่มต้นคือ 9.81 m/s² สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความต้องการ
คำถามที่พบบ่อย
สามารถเปลี่ยนค่าของแรงโน้มถ่วงได้หรือไม่?
ได้ สามารถกำหนด g เป็นค่าบวกใดๆ เช่น บนดวงจันทร์ g ≈ 1.62 m/s²
มีการคำนึงถึงแรงต้านอากาศหรือไม่?
ไม่มี แบบจำลองนี้ถือว่าเป็นอุดมคติ สำหรับความสูงต่ำและความเร็วปานกลางถือว่าใกล้เคียง แต่ในความเป็นจริงแรงต้านอากาศจะทำให้ตกช้าลง
ทำไมสูตร t = √(2h/g) ไม่ถูกต้องเสมอไป?
สูตรนี้ใช้ได้เฉพาะเมื่อ v₀ = 0 หากมีความเร็วต้นที่ไม่เป็นศูนย์ จำเป็นต้องใช้สมการการเคลื่อนที่เต็มรูปแบบ