Free Fall vs Projectile Motion
Căderea liberă și mișcarea proiectilului sunt două concepte foarte importante discutate în cadrul mecanicii. Aceste două fenomene sunt de cea mai mare importanță și joacă un rol vital în domenii precum explorarea spațiului, sistemele meteorologice, aviația, aplicațiile militare și chiar sportul. Este vital să avem o înțelegere clară a acestor concepte pentru a excela în astfel de domenii. În acest articol, vom discuta ce sunt căderea liberă și mișcarea proiectilului, aplicațiile lor, asemănările dintre aceste două, definițiile căderii libere și mișcarea proiectilului și în cele din urmă diferența dintre căderea liberă și mișcarea proiectilului.
Ce este căderea liberă?
Căderea liberă este descrisă ca o mișcare a unui obiect în care forța gravitațională este singura forță care acționează asupra obiectului. Mișcarea obiectului este o mișcare inerțială. Pentru a înțelege corect conceptul de cădere liberă, trebuie mai întâi să înțelegem câmpul gravitațional și potențialul gravitațional. Gravitația este forța care apare datorită oricărei mase. Masa este condiția necesară și suficientă pentru gravitație. Există un câmp gravitațional definit în jurul oricărei mase. Luați mase m 1 și m2 plasate la o distanță r una de cealaltă. Forța gravitațională dintre aceste două mase este Gm 1.m 2 / r 2unde G este constanta gravitațională universală. Potențialul gravitațional într-un punct este definit ca cantitatea de muncă efectuată pe o unitate de masă atunci când o aducem de la infinit la punctul dat. Deoarece potențialul gravitațional la infinit este zero, iar cantitatea de muncă care trebuie făcută este negativă, potențialul gravitațional este întotdeauna negativ. Energia potențială gravitațională a unui obiect este definită ca lucrarea făcută asupra obiectului atunci când obiectul este dus de la infinit la punctul menționat. Când un obiect este în cădere liberă, energia potențială gravitațională a obiectului este convertită în energie cinetică. Acest lucru determină creșterea vitezei obiectului, creând astfel o accelerație. Această accelerație este cunoscută sub numele de accelerație gravitațională. Obiectele care orbitează în jurul corpurilor planetare se află într-o stare constantă, de cădere liberă. Propulsorii pe astfel de sateliți sunt folosiți pentru a crește energia potențială a satelitului, astfel încât acesta să nu se prăbușească pe planetă.
Ce este mișcarea proiectilului?
Mișcarea unui obiect, care este proiectat sau aruncat, este cunoscută sub numele de mișcare de proiectil. Mișcarea proiectilului poate avea loc în orice situație. Sub un câmp gravitațional când rezistența aerului nu este prezentă, mișcarea proiectilului poate fi considerată ca o cădere liberă. Proiectilele joacă un rol foarte important în domenii precum tehnologia militară, explorarea spațiului și chiar sportul. Viteza inițială dată obiectului prin aruncare este stocată în sistem ca energie cinetică. Înălțimea maximă a proiectilului depinde de unghiul pe care a fost aruncat obiectul, viteza inițială și rezistența aerului. De cele mai multe ori rezistența la aer este neglijată pentru a face calculul mai ușor.
Care este diferența dintre cădere liberă și mișcare proiectil?
• Căderea liberă poate avea loc numai sub gravitație, dar mișcarea proiectilului poate apărea sub orice câmp de forță.
• Căderea liberă este un caz special de mișcare a proiectilului în care viteza inițială este zero.
• Căderea liberă nu poate apărea în situații în care este prezentă rezistența aerului; obiectul va ajunge la o viteză maximă, dar mișcarea proiectilului poate apărea în astfel de situații.
