ULasciamo cadere corpo da una finestra. Supponiamo di trovarci in alta montagna, cosicché l'aria è molto rarefatta e quindi la resistenza dell'aria non è un ostacolo durante la caduta. Il moto del corpo è un moto uniformemente accelerato. L'accelerazione nella caduta libera viene denotata con g e prende il nome di accelerazione gravitazionale.
In generale l'accelerazione gravitazionale non è costante, ma può variare a seconda di differenti fatti, quali per esempio:
latitudine (valore minimo all'equatore e massimo ai poli);
altitudine (più si sale, più scende);
composizione del suolo (i minerali pesanti possono aumentare leggermente il valore di g).
Viene scelto arbitrariamente il valore:
Inoltre lo spostamento in questo moto e in qualunque moto verticale, viene denotato con la lettera h, invece di s
L'accelerazione di gravità sulla superficie della Terra è la stessa per tutti i corpi e vale approssimativamente:
Conosciamo già tutte le equazioni e tutti i grafici, dobbiamo solo sostituire la g con la a e la h con la s.
Prendiamo un corpo che viene lasciato cadere nel vuoto, quindi in altri termini la velocità iniziale :
Il grafico della velocità in funzione di t è:
La velocità finale (figura 1) nell'istante in cui arriva al pavimento è:
Lo spazio percorso è dato dall'area sottostante il grafico, quindi possiamo scrivere :
Il tempo impiegato per percorrere lo spazio :
La velocità finale dopo aver percorso è:
Riepiloghiamo, la velocità nell'istante in cui arriva al suolo da un'altezza h è:
Lo spazio percorso:
Il tempo di durata del volo:
Un corpo viene spinto verso il basso, quindi ha una velocità iniziale diversa da zero (vedi Figura 2). Anche le equazioni e i grafici di questo caso sono già state studiate nel capitolo moto uniformemente accelerato.
La velocità finale è:
Lo spazio percorso è l'area sottesa al grafico:
La velocità finale in funzione dello spostamento è:
Generalizziamo le equazioni: la velocità finale è:
lo spazio percorso è:
La velocità dopo esser precipitato per un tratto h:
Il corpo è gettato in verticale verso l'alto in modo da dargli la velocità iniziale di . In una prima parte del moto, l'accelerazione di gravità di comporta come una decelerazione, finchè a un certo istante raggiunge un'altezza massima di in cui .
I grafici e le equazioni sono esattamente quelle del moto uniformemente accelerato.
Le equazioni che descrivono il lancio verticale verso l'alto sono:
La velocità è:
L'istante di tempo in cui è:
Lo spazio percorso sulla verticale è:
L'altezza massima raggiunta (quella all'istante )):
La velocità iniziale conoscendo l'altezza massima è:
La velocità iniziale richiesta per raggiungere una certa altezza h è: