100米高度自由落下

在物理领域中，自由落体是指处于重力场中，只受重力作用，不考虑其它条件的物体纯粹的自由下落运动，因此在一定范围内自由落体运动符合匀加速直线运动的规律。

一、自由落体运动定义

自由落体运动定义为：质量为$m$的物体在重力作用下及空气阻力不考虑时，沿竖直方向做自由落体运动。在同一个重力场中，自由落体的运动状态只由初始的初速度$v_{0}$和高度$h$两个因素决定。

自由落体运动的公式如下：

    //加速度为$g$，初始速度为$v_{0}$，初始高度为$h$，时间为$t$
    s=$frac{1}{2}$gt2+v0t+h
    v=gt+v0
    h=$frac{1}{2}$gt2+v0t+h

其中, $s$为物体落下的距离，$v$为物体落下时的速度。

二、影响自由落体运动因素

自由落体的运动状态受重力、空气阻力等因素的影响。

1. 重力的作用

重力是物体所受外力之一，它是指质量为$m$ 的物体在地球表面的重力，假设重力等于$G$，则下落过程中的物体所受的重力即为$G=mg$，其中$g$即重力加速度，通常取$g=9.8m/s^{2}$。

2. 空气阻力的影响

在实验中，由于存在空气阻力，导致自由落体在下落过程中速度不再保持恒定值，加速度也不再保持恒定，而变小。因此空气阻力是影响自由落体过程中的主要因素之一。

三、自由落体运动实例

下面是一个基于Python实现的自由落体示例。

import math

g = 9.8        #重力加速度
t = 0.0        #时间
v = 0.0        #速度
h = 100.0      #初始高度
s = h         #高度

while h > 0:
    t += 0.01
    s = h - 0.5 * g * t ** 2
    v = g * t
    print("高度{0:.2f}mt速度{1:.2f}m/st时间{2:.2f}s".format(s,v,t))
    h = s

四、自由落体运动应用

自由落体运动在物理学中具有重要应用，如高空跳伞、摩天大楼等建筑物的设计等方面都与自由落体有关。

举个例子，当一个人从飞机上跳下时，人体所受的空气阻力与重力平衡后，人体的速度就保持不变了，成为终端速度，即使打开降落伞也会滑翔下降。

结论

自由落体是物理学的基础，掌握自由落体规律对于理解实际问题和提高对数学知识的理解相当重要。