המהירות של נפילה חופשית

click fraud protection

ידוע שכדור הארץ מושכת כל גוף לליבה שלה על ידי השדה הכבידה שנקרא .משמעות הדבר היא שככל שהמרחק בין הגוף ועל פני השטח של כוכב הלכת, כדור הארץ עם מעשי כוח גדולים יותר על זה, וכוח המשיכה בולטת יותר.

על גוף נופל אנכי כלפי מטה, הוא עדיין מושפע מהכוח האמור, בשל הפעולה שהגוף הוא בטוח לנפול.זה נשאר שאלה פתוחה לגבי מה תהיה מהירותה בסתיו?מצד אחד, בכפוף להשפעה של התנגדות אוויר, שהוא מספיק חזק, אחר - הגוף נמשך מאוד לכדור הארץ מאשר מהבא שלה.ראשון - ברור שיהיה מכשול ולהפחית את המהירות, השני - לתת תאוצה ולהגדיל את המהירות.לפיכך, יש כמה שאלה האם זה נפילה חופשית על פני כדור הארץ?לאמיתו של דבר, הנפילה החופשית של הגוף היא אפשרית רק בחלל ריק, שבו אין הפרעה להתנגדות של זרימת אוויר.עם זאת, בפיזיקה מודרנית, הנפילה החופשית של הגוף נחשבת לתנועה אנכית, שאינו עומדת ברעש (התנגדות האוויר ניתן להתעלם במקרה זה).

הדבר הוא שכדי ליצור תנאים שבם האובייקט נופל אינו מושפע על ידי כוחות אחרים, בפרט, את אותו האוויר, אנו יכולים רק באופן מלאכותי.זה כבר הוכיח בניסוי שמהירות נפילה החופשית של הגוף בחלל ריק היא תמיד אותו המספר, ללא קשר למשקל גוף.תנועה זו נקראת מואצת אחידה.זה תואר לראשונה על ידי הפיזיקאי והאסטרונום המפורסמים גלילאו גליליי לפני יותר מ 4 מאות שנים.הרלוונטיות של ממצאים אלה לא איבד את כוחו עד עצם היום הזה.

כפי שכבר ציינו, הנפילה החופשית של גוף במסגרת של חיי היומיום - זה מותנה, ולא שם נכון למדי.למעשה את המהירות של הנפילה החופשית של גוף אינה אחידה.הגוף מואץ, לפיה תנועה כזו מתוארת כמקרה מיוחד תנועה מואצת אחיד. במילים אחרות, כל מהירות שנייה של הגוף תשתנה.בשל הזמנה זו, אפשר למצוא את מהירות נפילה חופשית של הגוף.אם אנחנו לא נותנים את נושא ההאצה (כלומר, לא לזרוק אותו, אלא פשוט הושמט מגובה), המהירות הראשונית שלה היא אפס: וו = 0.עם כל שנייה השיעור יגדל באופן יחסי לזמן שחלף ומהירות: GT.

חשוב להגיב על g משתנה הקלט.זה - תאוצת כובד.בעבר שכבר ציינו את נוכחותו של האצת הנפילה של הגוף בנסיבות רגילות, דהיינובנוכחות האוויר ותחת השפעת כוח הכבידה.כל גוף נופל על הקרקע עם ההאצה שווה 9.8 מ '/ S2, ללא קשר למשקל שלה.

עכשיו, בהתייחסו להזמנה, אנו מפיקים נוסחה שיהיה לחשב את המהירות של הנפילה החופשית של הגוף:

V = וו + gt.

כלומר המהירות ההתחלתית (אם נתן גופה באמצעות זריקה, דוחף או אחר לתפעל) הוספת המוצר של תאוצת נפילה חופשית על מספר שניות שלקח לגוף להגיע למשטח.אם המהירות ההתחלתית היא אפס, הנוסחה לוקחת את הטופס:

V = gt.

זה פשוט התוצר של האצת הנפילה חופשית למשך זמן מה.

בדומה לכך, לדעת את המהירות של אובייקט נפילה חופשי, אתה יכול להציג את הזמן של תנועותיו או את השיעור הראשון.

צריך גם להבחין בין הנוסחה לחישוב המהירות של גוף נזרק בזווית לאופק, כמו במקרה זה יפעל כוחות, האטת המהירות של אובייקט שנזרק בהדרגה.

במקרה נחשב על ידינו, הגוף של הכח היחיד של התנגדות כובד ואוויר ש, על ידי וגדול, השינוי אינו משפיע על המהירות.