Free Fall vs Projectile Motion
Fritt fall och projektilrörelse är två mycket viktiga begrepp som diskuteras under mekanik. Dessa två fenomen är av yttersta vikt och spelar en viktig roll inom områden som rymdutforskning, vädersystem, luftfart, militära applikationer och till och med sport. Det är viktigt att ha en tydlig förståelse för dessa begrepp för att utmärka sig inom sådana områden. I den här artikeln ska vi diskutera vad fritt fall och projektilrörelse är, deras tillämpningar, likheter mellan dessa två, definitioner av fritt fall och projektilrörelse och slutligen skillnaden mellan fritt fall och projektilrörelse.
Vad är fritt fall?
Fritt fall beskrivs som en rörelse av ett objekt där gravitationskraften är den enda kraften som verkar på objektet. Objektets rörelse är en tröghetsrörelse. För att förstå begreppet fritt fall ordentligt måste man först förstå gravitationsfältet och gravitationspotentialen. Gravitation är den kraft som uppstår på grund av massa. Massa är det nödvändiga och tillräckliga villkoret för gravitation. Det finns ett gravitationsfält definierat kring vilken massa som helst. Ta massorna m 1 och m2 placerade på ett avstånd r från varandra. Gravitationskraften mellan dessa två massor är Gm 1.m 2 / r 2där G är den universella gravitationskonstanten. Gravitationspotentialen vid en punkt definieras som mängden arbete som utförs på en enhetsmassa när den fördes från oändligheten till given punkt. Eftersom gravitationspotentialen vid oändligheten är noll och mängden arbete som måste göras är negativ, är gravitationen alltid negativ. Gravitationspotentialenergin hos ett objekt definieras som det arbete som utförs på objektet när objektet tas från oändligheten till nämnda punkt. När ett objekt befinner sig i ett fritt fall omvandlas objektets gravitationspotentialenergi till kinetisk energi. Detta gör att objektets hastighet ökar, vilket skapar acceleration. Denna acceleration är känd som tyngdacceleration. Föremål som kretsar kring planetariska kroppar är i ett konstant fall med fritt fall. Drivkrafterna på sådana satelliter används för att öka satellitens potentiella energi så att den inte skulle krascha in på planeten.
Vad är projektilrörelse?
Rörelsen för ett objekt, som projiceras eller kastas, är känd som projektilrörelsen. Projektilrörelsen kan äga rum i alla situationer. Under ett gravitationsfält när luftmotståndet inte är närvarande kan projektilrörelse betraktas som ett fritt fall. Projektiler spelar en mycket viktig roll inom områden som militär teknik, rymdutforskning och till och med sport. Den ursprungliga hastigheten som ges till objektet genom att kasta lagras i systemet som kinetisk energi. Den maximala höjden på projektilen beror på vinkeln som objektet kastades, initialhastigheten och luftmotståndet. De flesta gånger försummar luftmotståndet för att göra beräkningen enkel.
Vad är skillnaden mellan Free Fall och Projectile Motion?
• Fritt fall kan endast ske under tyngdkraften, men projektilrörelser kan ske under vilket kraftfält som helst.
• Fritt fall är ett speciellt fall av projektilrörelse där initialhastigheten är noll.
• Fritt fall kan inte förekomma i situationer där luftmotståndet finns; objektet kommer till en terminalhastighet, men projektilrörelse kan uppstå i sådana situationer.
