Voľný pád

Voľný pád je pohyb, ktorý koná teleso vplyvom gravitácie vo vákuu, pričom jeho počiatočná rýchlosť (t.j. rýchlosť na začiatku pohybu) je nulová, t.j. ${\textstyle 0\,\mathrm {m/s} }$. Voľný pád z výšky, ktorá je malá v porovnaní s rozmermi Zeme, je pohyb podobný rovnomerne zrýchlenému pohybu. Zrýchlenie voľného pádu sa nazýva tiažové zrýchlenie a označuje sa ${\displaystyle g}$. Na tom istom mieste je pre všetky telesá rovnaké. Mení sa s nadmorskou výškou a zemepisnou šírkou. Preto bola dohodnutá hodnota ${\displaystyle g_{n}=9,80665\,\mathrm {m/s^{2}} }$ platiaca na Zemi, ktorá sa nazýva normálne tiažové zrýchlenie.

Pretože ${\displaystyle a=g}$, veľkosť okamžitej rýchlosti voľne padajúceho telesa ${\displaystyle v}$v čase ${\displaystyle t}$od začiatku pádu je vyjadrená vzťahom

${\displaystyle v=g\cdot t.}$

Závislosť dráhy voľne padajúceho telesa od času môžeme vyjadriť vzťahom:

${\displaystyle s={\frac {1}{2}}gt^{2},}$

pričom prejdená dráha je rovná zmene výšky telesa. Ak označíme výšku telesa na začiatku pohybu ${\displaystyle H}$a okamžitú výšku telesa ${\displaystyle h}$, potom ${\displaystyle s=H-h}$ a

${\displaystyle h=H-{\frac {1}{2}}gt^{2}}$.

Čas ${\displaystyle t_{c}}$, za ktorý dopadne teleso z výšky ${\displaystyle H}$nad zemským povrchom, získame z podmienky ${\displaystyle s=H}$ekvivalentnej s podmienkou ${\displaystyle h=0}$:

${\displaystyle t_{c}={\sqrt {\frac {2H}{g}}}}$.