मुक्त पतन (Free-fall): मुक्त पतन के अंतर्गत किसी वस्तु की गति की चर्चा कीजिए। वायु प्रतिरोध की उपेक्षा करें।

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(N/A) पृथ्वी की सतह के निकट छोड़ी गई कोई वस्तु गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में नीचे की ओर त्वरित होती है। गुरुत्वीय त्वरण के परिमाण को $g$ द्वारा दर्शाया जाता है। यदि वायु प्रतिरोध की उपेक्षा की जाए,तो वस्तु को मुक्त पतन में कहा जाता है। यदि वह ऊँचाई जिससे वस्तु गिरती है,पृथ्वी की त्रिज्या की तुलना में कम है,तो $g$ को स्थिर माना जा सकता है,जो $9.8 \ m \ s^{-2}$ के बराबर है। इस प्रकार मुक्त पतन एकसमान त्वरण के साथ गति का एक उदाहरण है।
हम मानते हैं कि गति $y$-दिशा में है,अधिक सही रूप से $-y$-दिशा में है क्योंकि हम ऊपर की दिशा को धनात्मक चुनते हैं। चूँकि गुरुत्वीय त्वरण हमेशा नीचे की ओर होता है,यह ऋणात्मक दिशा में है और हमारे पास $a = -g = -9.8 \ m \ s^{-2}$ है।
वस्तु को $y = 0$ पर विरामावस्था से छोड़ा जाता है। इसलिए,$v_0 = 0$ और गति के समीकरण इस प्रकार हो जाते हैं:
$v = 0 - gt = -9.8t \ m \ s^{-1}$
$y = 0 - 1/2 gt^2 = -4.9t^2 \ m$
$v^2 = 0 - 2gy = -19.6y \ m^2 \ s^{-2}$
ये समीकरण समय के फलन के रूप में वेग और तय की गई दूरी देते हैं और दूरी के साथ वेग में परिवर्तन भी दर्शाते हैं। त्वरण,वेग और दूरी का समय के साथ परिवर्तन नीचे दिए गए चित्रों में दिखाया गया है।

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दो गेंदों $A$ और $B$ को एक मीनार की चोटी से समान वेग $u$ से फेंका जाता है। गेंद $A$ को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर और गेंद $B$ को ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर फेंका जाता है। यदि $t_A = 6 \ s$ और $t_B = 2 \ s$ है,तो प्रत्येक गेंद का वेग $u$ ....... $m/s$ है।

चार कंचों (marbles) को एक मीनार की चोटी से एक-एक सेकंड के अंतराल पर एक के बाद एक गिराया जाता है। पहला कंचा $4$ सेकंड के बाद जमीन पर पहुँचता है। जब पहला कंचा जमीन पर पहुँचता है,तो पहले और दूसरे,दूसरे और तीसरे,तथा तीसरे और चौथे कंचों के बीच की दूरियाँ क्रमशः क्या होंगी?

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दी गई आकृति एक कण की एक-आयामी गति का $x-t$ प्लॉट दिखाती है। क्या ग्राफ से यह कहना सही है कि कण $t < 0$ के लिए एक सीधी रेखा में और $t > 0$ के लिए एक परवलयिक पथ पर चलता है? यदि नहीं,तो इस ग्राफ के लिए एक उपयुक्त भौतिक संदर्भ सुझाएं।

एक पैराट्रूपर एक हवाई जहाज से कूदता है और $2 \ s$ के मुक्त पतन के बाद पैराशूट खोलता है और $3 \ m/s^2$ के मंदन (deceleration) के साथ नीचे आने लगता है। जमीन से $10 \ m$ की ऊंचाई पर, पैराशूट की मदद से उतरते समय, पैराट्रूपर की गति $5 \ m/s$ है। हवाई जहाज की प्रारंभिक ऊंचाई . . . . . . $m$ है। $(g = 10 \ m/s^2)$

$u$ वेग के साथ ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर प्रक्षेपित एक पिंड $4 \, s$ में प्रारंभिक बिंदु पर वापस आ जाता है। यदि $g = 10 \, m/s^2$ है,तो $u$ का मान $......... \, m/s$ है।

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