Ελεύθερη πτώση vs Projectile Motion
Η ελεύθερη πτώση και η κίνηση βλήματος είναι δύο πολύ σημαντικές έννοιες που συζητούνται στη μηχανική. Αυτά τα δύο φαινόμενα είναι υψίστης σημασίας και παίζουν ζωτικό ρόλο σε τομείς όπως η εξερεύνηση του διαστήματος, τα καιρικά συστήματα, η αεροπορία, οι στρατιωτικές εφαρμογές, ακόμη και ο αθλητισμός. Είναι ζωτικής σημασίας να έχουμε σαφή κατανόηση αυτών των εννοιών προκειμένου να διαπρέψουμε σε τέτοιους τομείς. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι η ελεύθερη πτώση και η κίνηση βλήματος, οι εφαρμογές τους, οι ομοιότητες μεταξύ αυτών των δύο, οι ορισμοί της ελεύθερης πτώσης και της κίνησης του βλήματος και τέλος η διαφορά μεταξύ ελεύθερης πτώσης και κίνησης βλήματος.
Τι είναι η ελεύθερη πτώση;
Η ελεύθερη πτώση περιγράφεται ως η κίνηση ενός αντικειμένου όπου η βαρυτική δύναμη είναι η μόνη δύναμη που ασκεί το αντικείμενο. Η κίνηση του αντικειμένου είναι μια αδρανειακή κίνηση. Για να κατανοήσουμε σωστά την έννοια της ελεύθερης πτώσης, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε το βαρυτικό πεδίο και το βαρυτικό δυναμικό. Η βαρύτητα είναι η δύναμη που εμφανίζεται λόγω οποιασδήποτε μάζας. Η μάζα είναι η απαραίτητη και επαρκής συνθήκη για τη βαρύτητα. Υπάρχει ένα βαρυτικό πεδίο που ορίζεται γύρω από οποιαδήποτε μάζα. Πάρτε τις μάζες m1 και m2 τοποθετημένες σε απόσταση r η μία από την άλλη. Η βαρυτική δύναμη μεταξύ αυτών των δύο μαζών είναι G.m1m2 / r2 όπου G είναι η καθολική βαρυτική σταθερά. Το βαρυτικό δυναμικό σε ένα σημείο ορίζεται ως η ποσότητα εργασίας που γίνεται σε μια μονάδα μάζας όταν τη φέρουμε από το άπειρο στο δεδομένο σημείο. Εφόσον το βαρυτικό δυναμικό στο άπειρο είναι μηδέν και η ποσότητα της εργασίας που πρέπει να γίνει είναι αρνητική, το βαρυτικό δυναμικό είναι πάντα αρνητικό. Η βαρυτική δυναμική ενέργεια ενός αντικειμένου ορίζεται ως η εργασία που γίνεται στο αντικείμενο όταν το αντικείμενο μεταφέρεται από το άπειρο στο εν λόγω σημείο. Όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση, η βαρυτική δυναμική ενέργεια του αντικειμένου μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια. Αυτό προκαλεί την αύξηση της ταχύτητας του αντικειμένου δημιουργώντας έτσι επιτάχυνση. Αυτή η επιτάχυνση είναι γνωστή ως βαρυτική επιτάχυνση. Τα αντικείμενα που περιφέρονται γύρω από πλανητικά σώματα βρίσκονται σε σταθερή κατάσταση ελεύθερης πτώσης. Οι προωθητήρες σε τέτοιους δορυφόρους χρησιμοποιούνται για την αύξηση της δυνητικής ενέργειας του δορυφόρου έτσι ώστε να μην πέσει στον πλανήτη.
Τι είναι το Projectile Motion;
Η κίνηση ενός αντικειμένου, που προβάλλεται ή εκτοξεύεται, είναι γνωστή ως κίνηση βλήματος. Η κίνηση του βλήματος μπορεί να πραγματοποιηθεί σε οποιαδήποτε κατάσταση. Κάτω από ένα βαρυτικό πεδίο όταν η αντίσταση του αέρα δεν υπάρχει, η κίνηση του βλήματος μπορεί να θεωρηθεί ως ελεύθερη πτώση. Τα βλήματα παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο σε τομείς όπως η στρατιωτική τεχνολογία, η εξερεύνηση του διαστήματος ακόμη και ο αθλητισμός. Η αρχική ταχύτητα που δίνεται στο αντικείμενο με τη ρίψη αποθηκεύεται στο σύστημα ως κινητική ενέργεια. Το μέγιστο ύψος του βλήματος εξαρτάται από τη γωνία που εκτοξεύτηκε το αντικείμενο, την αρχική ταχύτητα και την αντίσταση του αέρα. Τις περισσότερες φορές η αντίσταση του αέρα παραμελείται για να γίνει εύκολος ο υπολογισμός.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Ελεύθερης Πτώσης και Κίνησης Βλημάτων;
• Η ελεύθερη πτώση μπορεί να συμβεί μόνο υπό τη βαρύτητα, αλλά η κίνηση του βλήματος μπορεί να συμβεί κάτω από οποιοδήποτε πεδίο δύναμης.
• Η ελεύθερη πτώση είναι μια ειδική περίπτωση κίνησης βλήματος όπου η αρχική ταχύτητα είναι μηδέν.
• Η ελεύθερη πτώση δεν μπορεί να συμβεί σε καταστάσεις όπου υπάρχει αντίσταση αέρα. το αντικείμενο θα φτάσει σε μια τερματική ταχύτητα, αλλά η κίνηση του βλήματος μπορεί να συμβεί σε τέτοιες καταστάσεις.
