ทฤษฎีการตกของวัตถุอย่างอิสระ

ภายในราว 10-20 ปีข้างหน้า ทีมนักฟิสิกส์ของโครงการไมโครสโคปมีแผนจะทำการทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปให้ละเอียดลึกซึ้งยิ่งขึ้น โดยคาดว่าอาจพบขีดจำกัดใหม่ของหลักความสมมูลอย่างอ่อนที่ 1 ส่วนใน 1 แสนล้านล้านส่วน (1.1 X 10^17) เลยทีเดียว ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาวิจัยประเด็นทางฟิสิกส์ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องต่อไป

                                  การตกอย่างเสรี (Free Falling) เป็นการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งภายใต้ความโน้มถ่วงของโลก หรือเป็นการเคลื่อนที่อย่างอิสระของวัตถุ โดยมีความเร่งคงที่เท่ากับ ความเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก () มีทิศทางพุ่งลงสู่จุดศูนย์กลางของโลกมีค่าประมาณ 9.8 หรือ 10 เมตร/วินาที2
          การศึกษาการตกอย่างเสรีในที่นี้เราจะกล่าวถึงลักษณะของการเคลื่อนที่ 3 ลักษณะ ได้แก่
                   1. ปล่อยวัตถุลงในแนวดิ่งด้วยความเร็วต้นเท่ากับศูนย์
                 2. ปาลงในแนวดิ่งด้วยความเร็วต้น
                 3. ปาขึ้นในแนวดิ่งด้วยความเร็วต้น

สมการสำหรับการคำนวณ
                              การเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวดิ่งจะใช้สมการในการคำนวณเหมือนกับการเคลื่อนที่ใน แนวเส้นตรง แต่เปลี่ยนความเร่งของวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวดิ่งเป็น ความเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก () ดังนั้นสามารถเขียนสมการการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งได้ดังนี้
                             1.                              ใช้เมื่อโจทย์ไม่กำหนด s
                               2.

ใช้เมื่อโจทย์ไม่กำหนด g
3.

ใช้เมื่อโจทย์ไม่กำหนด v
4 .

ใช้เมื่อโจทย์ไม่กำหนด t
5.

ใช้เมื่อโจทย์ถาม s ในวินาทีที่ n

คล้ายกับการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง เพื่อความไม่สับสนจะทบทวนความหมายของตัวแปรที่เกี่ยวข้องดังนี้
                               u คือ ความเร็วต้น มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที (m/S)
                             v คือ ความเร็วปลาย มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที (m/S)
                             t    คือ เวลา มีหน่วยเป็น วินาที (S)
                               s    คือ การกระจัด มีหน่วยเป็น เมตร (m)
                            g    คือ ความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงของโลก มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที2(

)
หมายเหตุ ในที่นี้สมการที่ใช้้ในการคำนวณข้างต้น เป็นการพิจารณาขนาดของปริมาณที่เกี่ยวข้อง และการกำหนดทิศทาง กำหนดดังนี้
1. ทิศ u ต้อง เป็น + เสมอ ปริมาณใด ตรงข้ามกับ u จะมีค่าเป็น -
2. การกระจัดต้องวัดจากจุดเริ่มต้น และพิจารณาประกอบกับ u

http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin