Free Fall vs Projectile Motion
Laisvas kritimas ir sviedinio judėjimas yra dvi labai svarbios sąvokos, aptariamos mechanikoje. Šie du reiškiniai yra nepaprastai svarbūs ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį tokiose srityse kaip kosmoso tyrinėjimai, orų sistemos, aviacija, kariniai pritaikymai ir net sportas. Labai svarbu turėti aiškų supratimą apie šias sąvokas, kad galėtume tobulėti tokiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra laisvasis kritimas ir sviedinio judėjimas, jų pritaikymą, panašumus tarp šių dviejų, laisvojo kritimo ir sviedinio judėjimo apibrėžimus ir galiausiai skirtumą tarp laisvojo kritimo ir sviedinio judėjimo.
Kas yra laisvasis kritimas?
Laisvas kritimas apibūdinamas kaip objekto judėjimas, kai gravitacinė jėga yra vienintelė objektą veikianti jėga. Objekto judėjimas yra inercinis judėjimas. Norint tinkamai suprasti laisvojo kritimo sąvoką, pirmiausia reikia suprasti gravitacinį lauką ir gravitacinį potencialą. Gravitacija yra jėga, atsirandanti dėl bet kokios masės. Masė yra būtina ir pakankama gravitacijos sąlyga. Aplink bet kurią masę yra apibrėžtas gravitacinis laukas. Paimkite mases m1 ir m2, išdėstytas atstumu r vienas nuo kito. Gravitacinė jėga tarp šių dviejų masių yra G.m1m2 / r2, kur G yra universalus gravitacinė konstanta. Gravitacinis potencialas taške apibrėžiamas kaip masės vieneto darbo kiekis, kai jis iš begalybės į tam tikrą tašką. Kadangi gravitacinis potencialas begalybėje yra lygus nuliui, o darbo kiekis, kurį reikia atlikti, yra neigiamas, gravitacinis potencialas visada yra neigiamas. Objekto gravitacinė potenciali energija apibrėžiama kaip darbas, atliktas su objektu, kai objektas pakeliamas iš begalybės į minėtą tašką. Kai objektas krinta laisvai, objekto gravitacinė potenciali energija paverčiama kinetine energija. Tai padidina objekto greitį ir sukuria pagreitį. Šis pagreitis žinomas kaip gravitacinis pagreitis. Objektai, skriejantys aplink planetų kūnus, yra nuolatinio laisvo kritimo būsenoje. Tokių palydovų varikliai naudojami potencialiai palydovo energijai padidinti, kad jis neatsitrenktų į planetą.
Kas yra Projectile Motion?
Projektuojamo arba išmesto objekto judėjimas yra žinomas kaip sviedinio judėjimas. Sviedinio judėjimas gali vykti bet kurioje situacijoje. Gravitaciniame lauke, kai nėra oro pasipriešinimo, sviedinio judėjimas gali būti laikomas laisvu kritimu. Sviediniai atlieka labai svarbų vaidmenį tokiose srityse kaip karinės technologijos, kosmoso tyrinėjimai ir net sportas. Pradinis greitis, suteikiamas objektui metant, išsaugomas sistemoje kaip kinetinė energija. Maksimalus sviedinio aukštis priklauso nuo objekto mesto kampo, pradinio greičio ir oro pasipriešinimo. Daugeliu atvejų oro pasipriešinimas nepaisomas, kad būtų lengva apskaičiuoti.
Kuo skiriasi Free Fall ir Projectile Motion?
• Laisvas kritimas gali įvykti tik veikiant gravitacijai, tačiau sviedinys gali judėti veikiant bet kokiam jėgos laukui.
• Laisvasis kritimas yra ypatingas sviedinio judėjimo atvejis, kai pradinis greitis lygus nuliui.
• Laisvas kritimas negali įvykti situacijose, kai yra oro pasipriešinimas; objektas pasieks galutinį greitį, tačiau tokiose situacijose sviedinys gali judėti.
