Brezplačna hitrost padanja

Znano je, da planet Zemlja pritegne vsako telo v svoje jedro s pomočjo tako imenovanih gravitacijsko polje. To pomeni, da je večja razdalja med telesom in površino našega planeta sila Zemlje vpliva na njega, in bolj izrazito sila teže.

Telo, ki pade navpično navzdol, še vedno vpliva zgoraj omenjena sila, zaradi katere bo telo zagotovo padlo. Ostanek je odprto vprašanje o tem, kakšna bo njegova hitrost na jesen? Na eni strani na objekt vpliva zračna upornost, ki je dovolj močna, na drugi strani - telo bolj privlači Zemljo kot je od nje naprej. Prvi - očitno bo ovira in zmanjšati hitrost, drugi - pospešiti in povečati hitrost. Torej, obstaja še eno vprašanje o tem, ali je mogoče prostega padca v kopenskih razmerah? Strogo gledano, brezplačen padec telo je možno le v vakuumu, kjer ni motenj v obliki odpornosti proti pretoku zraka. Vendar pa se v okviru sodobne fizike prostega padca telesa šteje za vertikalno gibanje, ki ne naleti na motnje (prezračevanje zraka se lahko zanemarja).

Celotna točka je, da bi lahko ustvarili pogoje, v katerih padajoči predmet ne vplivajo druge sile, zlasti isti zrak, lahko le umetno. Eksperimentalno je bilo dokazano, da je hitrost prostega padca telesa v vakuumu vedno enaka enaki številki, ne glede na telesna masa. To gibanje je prejel ime enako pospešeno. Prvič ga je opisal znani fizik in astronom Galileo Galilei pred več kot 4 stoletji. Ustreznost takšnih sklepov še ni izgubila svoje moči do danes.

Kot smo že omenili, je prosti pad telesa v običajnem življenju pogojno in ne povsem pravilno ime. Pravzaprav je hitrost prostega padca katerega koli telesa neenakomerna. Telo se premika s pospeševanjem, zaradi česar je takšno gibanje opisano kot poseben primer enakomerno pospešeno gibanje. Z drugimi besedami, vsako sekundo se bo hitrost telesa spremenila. S to rezervacijo v mislih lahko najdete stopnjo prostega padca telesa. Če ne posnamemo predmeta pospeševanja (to pomeni, da ga ne spustimo, ampak ga preprosto spustimo z višine), bo njegova začetna hitrost nič: Vo = 0. Z vsako sekundo se hitrost poveča proporcionalno pretekli čas in pospešek: gt.

Pomembno je komentirati vnose spremenljivke g. To je pospešek gravitacije. Pred tem smo že opazili prisotnost pospeška pri padcu telesa pod normalnimi pogoji, npr. v prisotnosti zraka in ob izpostavljenosti gravitacije. Vsako telo pade na Zemljo s pospeškom, ki je enako 9,8 m / s2, ne glede na njegovo maso.

Zdaj, upoštevajoč ta pridržek, dobimo formulo, ki bo pomagala izračunati stopnjo prostega padca telesa:

V = Vo + gt.

To pomeni, da je začetna hitrost (če smo jo dali telesu z metanjem, potiskanjem ali drugačno manipulacijo) dodali izdelek pospešek gravitacije število sekund, ki jih je telo prineslo do površine. Če je začetna hitrost nič, formula ima obliko:

V = gt.

To je preprosto produkt pospeševanja freefalla za čas.

Podobno, če poznate hitrost prostega padanja predmeta, lahko ugotovite čas njegovega gibanja ali začetno hitrost.

Prav tako je treba razlikovati formulo za izračun hitrosti premika telesa pod kotom do obzorja, saj bodo v tem primeru delovale sile, ki postopoma upočasnjujejo hitrost premikanja zapuščenega predmeta.

V primeru, ki ga upoštevamo pri nas, na telo delujejo zgolj odpornost proti gravitaciji in zračnemu toku, ki v veliki meri ne vpliva na spremembo hitrosti.