Máy tính Rơi Tự Do
Máy tính Rơi Tự Do cho phép bạn nhập hai trong bốn đại lượng — chiều cao, thời gian rơi, vận tốc đầu, vận tốc cuối — và nhận ngay hai đại lượng còn lại. Công cụ miễn phí, thân thiện với định dạng số theo địa phương và cho kết quả tức thì.
Định dạng số
Chọn cách hiển thị kết quả số. Dấu phân cách thập phân đã chọn (chấm hoặc dấu phẩy) cũng sẽ được dùng khi nhập số.
Máy tính rơi tự do — Hướng dẫn nhanh
Công cụ này cho phép bạn nhập hai trong bốn giá trị chính — chiều cao (h), thời gian rơi (t), tốc độ ban đầu (v₀) và tốc độ cuối cùng (v) — và sẽ ngay lập tức tính toán hai giá trị còn lại. Tốc độ luôn được coi là dương theo hướng xuống, giúp cách hiểu tự nhiên hơn với hầu hết người dùng.
“Rơi tự do” ở đây nghĩa là gì?
Chúng ta giả định vật thể chuyển động dưới tác dụng của trọng lực không đổi, không có sức cản không khí. Giá trị mặc định của gia tốc trọng trường là 9,81 m/s², nhưng có thể thay đổi để mô phỏng điều kiện trên Mặt Trăng hoặc các hành tinh khác.
- Chiều cao (h): khoảng cách vật rơi (tính bằng mét).
- Thời gian rơi (t): thời gian đến đất hoặc một điểm xác định (tính bằng giây).
- Tốc độ ban đầu (v₀): tốc độ hướng xuống lúc bắt đầu (m/s). Nếu bắt đầu từ trạng thái nghỉ, v₀ = 0.
- Tốc độ cuối cùng (v): tốc độ hướng xuống khi kết thúc rơi (m/s).
Các tổ hợp dữ liệu đầu vào khả dụng
Công cụ hỗ trợ các tổ hợp sau:
Hai giá trị đã biết | Kết quả được tính |
---|---|
Chiều cao + Tốc độ ban đầu | Thời gian rơi, Tốc độ cuối cùng |
Chiều cao + Thời gian rơi | Tốc độ ban đầu, Tốc độ cuối cùng |
Tốc độ ban đầu + Thời gian rơi | Tốc độ cuối cùng, Chiều cao |
Tốc độ ban đầu + Tốc độ cuối cùng | Thời gian rơi, Chiều cao |
Thời gian rơi + Tốc độ cuối cùng | Tốc độ ban đầu, Chiều cao |
Ví dụ
Ví dụ A — Rơi từ trạng thái nghỉ
Đã cho: h = 100 m, v₀ = 0
Tìm: t, v
t = √(2h / g) = √(200 / 9,81) ≈ 4,52 s v = g × t ≈ 9,81 × 4,52 ≈ 44,3 m/s
Ví dụ B — Rơi với tốc độ ban đầu
Đã cho: h = 80 m, v₀ = 6 m/s
Tìm: t, v
Công thức: h = v₀ t + ½ g t² → 80 = 6t + 4,905t² → t ≈ 4,09 s v = v₀ + g t ≈ 6 + 9,81×4,09 ≈ 46,1 m/s
Bảng tham khảo nhanh (rơi từ nghỉ, v₀ = 0)
Các giá trị điển hình dưới trọng lực Trái Đất g = 9,81 m/s². Tốc độ luôn được coi là dương theo hướng xuống.
Chiều cao h (m) | Thời gian t (s) | Tốc độ cuối cùng 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 |
Mẹo nhập liệu và đơn vị
- Đơn vị: mét (m), giây (s), mét trên giây (m/s).
- Nhập liệu: tốc độ luôn được nhập dưới dạng giá trị dương hướng xuống. Nếu bắt đầu từ nghỉ, v₀ = 0.
- Trọng lực: mặc định 9,81 m/s², có thể điều chỉnh khi cần.
Câu hỏi thường gặp
Có thể thay đổi giá trị g không?
Có, g có thể đặt thành bất kỳ giá trị dương nào. Ví dụ, trên Mặt Trăng g ≈ 1,62 m/s².
Có tính đến sức cản không khí không?
Không, đây là mô hình lý tưởng. Với độ cao thấp và tốc độ vừa phải, nó là một xấp xỉ tốt, nhưng trong thực tế không khí sẽ làm chậm quá trình rơi.
Tại sao công thức t = √(2h/g) không phải lúc nào cũng đúng?
Công thức này chỉ đúng khi v₀ = 0. Nếu tốc độ ban đầu khác 0, cần sử dụng đầy đủ phương trình chuyển động.