Serbest düşme, bir cismin yalnızca yer çekimi kuvvetinin etkisi altında hareket etmesidir. Bu hareket sırasında hava direnci ihmal edilir. Yani, cisim sadece Dünya'nın (ya da herhangi bir gezegenin) çekim kuvvetine maruz kalır.
Serbest düşme hareketi, sabit ivmeli bir harekettir. Bu ivme, yer çekimi ivmesi olarak adlandırılır ve genellikle g sembolü ile gösterilir. Dünya yüzeyinde bu değer yaklaşık olarak 9.8 m/s²'dir. Ancak, çoğu problemde kolaylık sağlaması açısından 10 m/s² olarak alınır.
Serbest düşme hareketini analiz etmek için aşağıdaki formüller kullanılır:
Şimdi serbest düşme konusunu daha iyi anlamak için birkaç örnek problem çözelim:
Bir taş, bir binanın tepesinden serbest bırakılıyor. Taş 3 saniyede yere düşüyor. Binanın yüksekliği ne kadardır?
Çözüm:
h = (1/2) * g * t² formülünü kullanacağız. g = 10 m/s² ve t = 3 saniye.
h = (1/2) * 10 * 3² = 5 * 9 = 45 metre.
Bina 45 metre yüksekliğindedir.
Bir elma, bir ağaçtan düşüyor ve yere 2 saniyede çarpıyor. Elmanın yere çarptığı andaki hızı nedir?
Çözüm:
v = g * t formülünü kullanacağız. g = 10 m/s² ve t = 2 saniye.
v = 10 * 2 = 20 m/s.
Elmanın yere çarptığı andaki hızı 20 m/s'dir.
Bir top, 80 metre yükseklikten serbest bırakılıyor. Topun yere çarpma hızı nedir?
Çözüm:
v² = 2 * g * h formülünü kullanacağız. g = 10 m/s² ve h = 80 metre.
v² = 2 * 10 * 80 = 1600
v = √1600 = 40 m/s.
Topun yere çarpma hızı 40 m/s'dir.
