Rychlost volného pádu

Je známo, že planeta Země přitahuje jakékoliv tělo do svého jádra pomocí takzvaných gravitační pole. To znamená, že čím větší je vzdálenost mezi tělem a povrchem naší planety, tím větší vynucení Země ovlivňuje jeho a výraznější gravitační síly.

Tělo, které klesá vertikálně dolů, je stále ovlivněno výše uvedenou silou, kvůli níž bude tělo určitě spadnout. Zůstává otevřenou otázkou, jaká bude její rychlost na podzim? Na jedné straně je objekt ovlivněn vzdušnou rezistencí, která je dostatečně silná, na druhé straně - tělo je více přitahováno k Zemi, než je od něj dále. První - samozřejmě bude překážkou a sníží rychlost, druhá - zrychlení a zvýšení rychlosti. Existuje tedy další otázka, zda je možné uvolnit pád v suchozemských podmínkách? Přísně řečeno, volný pád tělo je možné pouze ve vakuu, kde nedochází k žádnému rušení ve formě odporu proudění vzduchu. Nicméně v rámci moderní fyziky je volný pád těla považován za vertikální pohyb, který nenarazí na rušení (odpor vzduchu může být zanedbáván).

Celá otázka spočívá v tom, že vytváří podmínky, kdy padající předmět není ovlivněn jinými silami, zejména stejným vzduchem, může být pouze uměle. Bylo experimentálně prokázáno, že rychlost volného pádu těla ve vakuu je vždy stejná, bez ohledu na to tělesnou hmotnost. Tento pohyb dostal název stejně zrychlený. Poprvé to poprvé před více než čtyřmi stoletími popsal slavný fyzik a astronomer Galileo Galilei. Význam takových závěrů neztratil svou sílu dodnes.

Jak již bylo zmíněno, volné pád těla v běžném životě je podmíněné a ne zcela správné jméno. Ve skutečnosti je rychlost volného pádu každého těla nerovnoměrná. Tělo se pohybuje s akcelerací, v důsledku čehož je takový pohyb popsán jako zvláštní případ rovnoměrně zrychlený pohyb. Jinými slovy, každou sekundu se změní rychlost těla. S touto výhradou si můžeme najít míru volného pádu těla. Pokud nepřipojíme akcelerační objekt (to znamená, že ho nezapadneme, ale jednoduše ho spustíme z výšky), jeho počáteční rychlost bude nula: Vo = 0. Každou sekundu se rychlost zvýší proporcionálně minulý čas a zrychlení: gt.

Je důležité komentovat vstup proměnné g. Toto je zrychlení gravitace. Dříve jsme zaznamenali přítomnost zrychlení při pádu těla za normálních podmínek, tj. v přítomnosti vzduchu a při expozici gravitace. Každé tělo dopadne na Zemi se zrychlením rovným 9,8 m / s2, bez ohledu na jeho hmotnost.

Nyní, s ohledem na tuto rezervaci, odvodíme vzorec, který pomůže vypočítat rychlost volného pádu těla:

V = Vo + gt.

To znamená, že k počáteční rychlosti (pokud jsme ji dal tělu házením, tlačením nebo jinak manipulujícím), přidáme produkt zrychlení gravitace počet sekund, které trvalo, než se tělo dostalo k povrchu. Pokud je počáteční rychlost nula, vzorec má podobu:

V = gt.

To je prostě produkt zrychlení volného pádu po určitou dobu.

Podobně, když znáte rychlost volného pádu objektu, můžete odvodit čas jeho pohybu nebo počáteční rychlost.

Rovněž je nutné rozlišovat vzorec pro výpočet rychlosti tělesa odlévaného pod úhlem od obzoru, protože v tomto případě působí síly, které postupně zpomalují rychlost pohybu opuštěného objektu.

V případě, který uvažujeme, působí na tělo pouze odpor gravitace a proudění vzduchu, což obecně neovlivňuje změnu rychlosti.