Prosti padec in izstrelitev
Prosti padec in gibanje izstrelka sta dva zelo pomembna koncepta, o katerih razpravlja mehanika. Ta dva pojava sta izjemnega pomena in igrata ključno vlogo na področjih, kot so raziskovanje vesolja, vremenski sistemi, letalstvo, vojaška uporaba in celo šport. Bistvenega pomena je jasno razumevanje teh konceptov, da bi se lahko izkazali na takšnih področjih. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta prosti padec in gibanje izstrelkov, njihove aplikacije, podobnosti med njima, definicije prostega padca in gibanja izstrelkov ter na koncu razliko med prostim padom in gibanjem izstrelkov.
Kaj je prosti pad?
Prosti padec je opisan kot gibanje predmeta, kjer je gravitacijska sila edina sila, ki deluje na objekt. Gibanje predmeta je vztrajnostno gibanje. Da pravilno razumemo koncept prostega padca, moramo najprej razumeti gravitacijsko polje in gravitacijski potencial. Gravitacija je sila, ki nastane zaradi katere koli mase. Masa je potreben in zadosten pogoj za gravitacijo. Okoli katere koli mase je določeno gravitacijsko polje. Vzemite masi m 1 in m2, nameščeni na razdalji r drug od drugega. Gravitacijska sila med tema masama je Gm 1.m 2 / r 2kjer je G univerzalna gravitacijska konstanta. Gravitacijski potencial v točki je opredeljen kot količina dela, opravljenega na enoto mase, ko jo pripeljemo iz neskončnosti v določeno točko. Ker je gravitacijski potencial v neskončnosti nič in je treba delo opraviti negativno, je gravitacijski potencial vedno negativen. Gravitacijska potencialna energija predmeta je opredeljena kot delo, opravljeno na objektu, ko se objekt odnese iz neskončnosti do omenjene točke. Ko je objekt v prostem padu, se gravitacijska potencialna energija predmeta pretvori v kinetično energijo. Zaradi tega se poveča hitrost predmeta in s tem pospeši. Ta pospešek je znan kot gravitacijski pospešek. Predmeti, ki krožijo okoli planetarnih teles, so v stalnem stanju prostega pada. Potisniki na takšnih satelitih se uporabljajo za povečanje potencialne energije satelita, da ne bi strmoglavil na planet.
Kaj je Projectile Motion?
Gibanje predmeta, ki se projicira ali vrže, je znano kot gibanje izstrelka. Gibanje izstrelka se lahko zgodi v vsaki situaciji. Pod gravitacijskim poljem, ko zračni upor ni prisoten, lahko gibanje izstrelka štejemo za prosti padec. Izstrelki imajo zelo pomembno vlogo na področjih, kot so vojaška tehnologija, raziskovanje vesolja in celo šport. Začetna hitrost, ki jo predmet dobi z metanjem, se v sistemu shrani kot kinetična energija. Največja višina izstrelka je odvisna od kota, kamor je bil predmet vržen, začetne hitrosti in zračnega upora. Za lažji izračun je največkrat zanemarjen zračni upor.
Kakšna je razlika med prostim padom in izstrelkom?
• Prosti padec se lahko zgodi le pod gravitacijo, gibanje izstrelka pa se lahko zgodi v poljubnem polju sile.
• Prosti padec je poseben primer gibanja izstrelka, kjer je začetna hitrost enaka nič.
• Prosti padec se ne more zgoditi v primerih, ko je prisoten zračni upor; objekt bo dosegel končno hitrost, vendar lahko v takih situacijah pride do premikanja izstrelka.
