احسب معايير السقوط الحر فورًا — السرعة والزمن والمسافة. حاسبة فيزياء مجانية للأجسام الساقطة تحت تأثير الجاذبية.
تتيح لك حاسبة السقوط الحر تحديد كيفية تصرف الجسم أثناء سقوطه تحت تأثير الجاذبية فقط بشكل فوري، باستخدام معادلات الحركة الكلاسيكية للتسارع الثابت. أدخل الارتفاع الذي يسقط منه الجسم أو الزمن الذي يقضيه في السقوط، وستحسب الحاسبة القيم المتبقية — زمن السقوط أو الارتفاع، وسرعة الاصطدام — باستخدام تسارع الجاذبية الأرضية القياسي 9.81 م/ث² (قابل للتعديل لكواكب وأقمار أخرى).
السقوط الحر هو أحد أكثر المفاهيم أساسية وأناقة في الميكانيكا الكلاسيكية: فهو يصف حركة أي جسم يتأثر بالجاذبية فقط، دون مقاومة الهواء أو قوى أخرى. نظرًا لأن تسارع الجاذبية ثابت بالقرب من سطح الكوكب ومستقل عن كتلة الجسم، فإن جميع الأجسام — من عملة معدنية ساقطة إلى مظلي قبل الوصول إلى السرعة النهائية — تتسارع نحو الأسفل بنفس المعدل تمامًا في ظروف السقوط الحر المثالية.
هذه الحاسبة مفيدة في العديد من السياقات: يستخدمها طلاب الفيزياء للتحقق من حسابات الواجبات المنزلية، ويستخدمها المهندسون لتقدير قوى الاصطدام وهوامش الأمان المتعلقة بالسقوط، ويستخدمها عشاق الفضاء لمقارنة كيفية تغير أزمنة وسرعات السقوط بشكل كبير على القمر أو المريخ أو الأجرام السماوية الأخرى.
يسقط متسلق جبال زجاجة ماء عن طريق الخطأ من حافة صخرية على ارتفاع 45 مترًا فوق الأرض. باستخدام معادلة السقوط الحر، يكون زمن السقوط t = √(2 × 45 / 9.81) ≈ 3.03 ثانية، وتلامس الزجاجة الأرض بسرعة حوالي v = 9.81 × 3.03 ≈ 29.7 م/ث (حوالي 107 كم/س).
تمثل نتائج هذه الحاسبة السقوط الحر المثالي — الحركة تحت الجاذبية فقط دون مقاومة الهواء. هذا تقريب قريب جدًا للأجسام الكثيفة المدمجة التي تسقط لمسافات قصيرة نسبيًا. عند مقارنة نتيجتك بالجدول المرجعي، لاحظ كيف تنمو سرعة الاصطدام مع الجذر التربيعي للارتفاع بدلاً من النمو الخطي — مضاعفة ارتفاع السقوط أربع مرات يضاعف سرعة الاصطدام مرتين فقط. إذا كنت تحسب سيناريوهات السقوط في عوالم أخرى، تذكر أن تغيير قيمة الجاذبية يؤثر بشكل متناسب على نتائج الزمن والسرعة معًا.
أدخل الارتفاع أو الزمن (وليس كليهما) — ستحسب الحاسبة الباقي باستخدام معادلات السقوط الحر. اضبط الجاذبية لكواكب أخرى.
| السيناريو | الارتفاع | زمن السقوط | سرعة الاصطدام |
|---|---|---|---|
| هاتف ساقط (ارتفاع الخصر) | 1.5 m | 0.55 s | 5.4 m/s |
| لوح الغطس | 3 m | 0.78 s | 7.65 m/s |
| نافذة الطابق الأول | 6 m | 1.11 s | 10.89 m/s |
| جسر (ارتفاع القفز بالحبل المطاطي) | 30 m | 2.47 s | 24.23 m/s |
| ناطحة سحاب من 50 طابقًا | 150 m | 5.53 s | 54.25 m/s |