Свободно падане срещу движение на снаряд
Свободното падане и движението на снаряда са две много важни концепции, обсъждани в механиката. Тези две явления са от изключително значение и играят жизненоважна роля в области като изследване на космоса, метеорологични системи, авиация, военни приложения и дори спорт. Жизненоважно е да имате ясно разбиране на тези концепции, за да бъдете отлични в такива области. В тази статия ще обсъдим какво представляват свободното падане и движението на снаряда, техните приложения, приликите между тези две, определенията за свободно падане и движението на снаряда и накрая разликата между свободното падане и движението на снаряда.
Какво е свободно падане?
Свободното падане се описва като движение на обект, при което гравитационната сила е единствената сила, действаща върху обекта. Движението на обекта е движение по инерция. За да разберете правилно концепцията за свободно падане, първо трябва да разберете гравитационното поле и гравитационния потенциал. Гравитацията е силата, която възниква поради всяка маса. Масата е необходимото и достатъчно условие за гравитацията. Има гравитационно поле, определено около всяка маса. Вземете маси m1 и m2, поставени на разстояние r една от друга. Гравитационната сила между тези две маси е G.m1m2 / r2, където G е универсалната гравитационна константа. Гравитационният потенциал в дадена точка се определя като количеството работа, извършена върху единица маса при пренасянето й от безкрайността до дадена точка. Тъй като гравитационният потенциал в безкрайност е нула и количеството работа, която трябва да се извърши, е отрицателно, гравитационният потенциал винаги е отрицателен. Гравитационната потенциална енергия на даден обект се определя като работата, извършена върху обекта, когато обектът се изведе от безкрайността до споменатата точка. Когато даден обект е в състояние на свободно падане, гравитационната потенциална енергия на обекта се преобразува в кинетична енергия. Това води до увеличаване на скоростта на обекта, като по този начин създава ускорение. Това ускорение е известно като гравитационно ускорение. Обектите, обикалящи около планетарни тела, са в постоянно състояние на свободно падане. Тласкачите на такива сателити се използват за увеличаване на потенциалната енергия на сателита, така че той да не се разбие в планетата.
Какво е движение на снаряд?
Движението на обект, който се проектира или хвърля, е известно като движение на снаряд. Движението на снаряда може да се извърши във всяка ситуация. Под гравитационно поле, когато няма съпротивление на въздуха, движението на снаряда може да се разглежда като свободно падане. Снарядите играят много важна роля в области като военни технологии, изследване на космоса и дори спорт. Първоначалната скорост, дадена на обекта чрез хвърляне, се съхранява в системата като кинетична енергия. Максималната височина на снаряда зависи от ъгъла, под който е хвърлен обектът, началната скорост и съпротивлението на въздуха. Повечето пъти въздушното съпротивление се пренебрегва, за да се направи изчислението лесно.
Каква е разликата между свободно падане и движение на снаряд?
• Свободно падане може да възникне само при гравитация, но движението на снаряда може да възникне под всяко силово поле.
• Свободното падане е специален случай на движение на снаряд, при който началната скорост е нула.
• Свободно падане не може да възникне в ситуации, в които има въздушно съпротивление; обектът ще достигне крайна скорост, но в такива ситуации може да възникне движение на снаряд.
