打井怎样看石头有水 趣味数学:往井内投一块石头,6秒后听到一声巨响,井大概多深?

1 根据自由落体公式:下落高度(或井深)h=1/2g*t*t

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初速度为0,重力加速度为g=9.80665m/s^2(重力加速度的数值随海拔高度增大而减小,因为万有引力一部分提供自转产生的向心力, 一部分提供物体的重力),自由落体运动是初速度为零时,速度为g的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律,方向竖直向下。

2 此处设落下去的时间为t,则声音传上来的时间为6-t,声音的传播速度为340m/s;

3 声音从井底传播到井口:h=340*(6-t);

4 时间分两段,物体自由落体到进底的时间和声音从井底传播到井口的时间,两段距离都是井的深度,因此得到以下等式:

0.5*9.80665*t*t=340*(6-t)

t=5.555;

h=340*(6-5.555)

=151.3m;

重力加速度公式的推导:
牛顿第二定律 F=ma,即物体受到的力等于他的质量与加速度的乘积.

地球对地表物体具有万有引力,这个力就是常说的重力,相应的也有了一个重力加速度g,于是根据第二定律,就有了重力公式F=mg.

m是物体质量.至于重力加速度g,他可以由万有引力得到:

我们知道万有引力公式:

g=F/m=GM/(R*R)

G是个常量,M为地球质量,m为物体质量,R为地球半径(因为是地球表面物体).由公式可以看出,g的相关量G,M,R全部为常量,于是,g也是个常量,为9.8 m/(s*s).

其中G代表引力常量。

为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。


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