Slobodni pad i vertikalni hitac

Slobodni pad

Najjednostavniji oblik jednolikog ubrzanog gibanja bez početne brzine je slobodni pad. To je gibanje tijela pod utjecajem gravitacijskog ubrzanja sile teže, tj. akceleracije stalnoga iznosa ($a = g = 9,81 \mathrm{~\frac{m}{s^2}}$) pri kojemu zanemarujemo otpor zraka. Put koji tijelo prelazi označavamo slovom $h$ i ukupni prijeđeni put jednak je visini s koje je tijelo pušteno.

Formule kojima opisujemo slobodni pad iste su kao i kod jednolikog ubrzanog gibanja, ali bez početne brzine ($v_0 = 0~ \mathrm{m/s} $) i s pripadnim fizikalnim oznakama:

Vertikalni hitac prema dolje

Gibanje pri kojemu tijelo slobodno pada, ali s početnom brzinom usmjerenom vertikalno prema dolje zovemo vertikalni hitac prema dolje.

U formulama za jednoliko ubrzano gibanje moramo koristiti i početnu brzinu, ali i predznak "+" jer se radi o ubrzavanju, tj. akceleracija ima smjer početne brzine.

Vertikalni hitac prema gore

Vertikalni hitac prema gore je složeno gibanje koje možemo promatrati kao dva zasebna gibanja: jednoliko usporeno gibanje prema gore i slobodni pad.

S obzirom na to da početna brzina ima smjer suprotan smjeru gravitacijskog ubrzanja sile teže (akceleracije) i prvi dio vertikalnog hitca prema gore je jednoliko usporeno gibanje, u formulama uz pripadne oznake koristimo predznak "-".

Prvo tijelo mase $m$ bačeno je vertikalno uvis početnom brzinom $v_{o}$ i postiglo je maksimalnu visinu $H_{1}$. Drugo tijelo mase $2m$ bačeno je vertikalno uvis početnom brzinom $3v_{\mathrm{o}}$ i postiglo je maksimalnu visinu $H_{2}$. Koliki je omjer tih visina?

Tijelo $\mathbf{G}$ bačeno je vertikalno prema gore s visine $h$ početnom brzinom iznosa $v_{\mathrm{G}}$. Tijelo $\mathbf{H}$ bačeno je vertikalno prema dolje s iste visine $h$ početnom brzinom iznosa $v_{\mathrm{H}}$. Što vrijedi za brzine kojima tijela padnu na tlo ako su početne brzine $v_{\mathrm{G}}\ i \ v_{\mathrm{H}}$ jednakoga iznosa? Zanemarite otpor zraka.