Πώς επιταχύνεται ένα αντικείμενο κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης;

Κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης, ένα αντικείμενο επιταχύνεται λόγω της δύναμης της βαρύτητας που το τραβά προς το κέντρο της γης. Αυτή η επιτάχυνση είναι σταθερή και συχνά υποδηλώνεται ως "G". Η τιμή του G είναι περίπου 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετραγωνικό (m/s2) ή 32 πόδια ανά δευτερόλεπτο τετραγωνικό (ft/s2).

Όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση, η μόνη δύναμη που ενεργεί σε αυτό είναι η βαρύτητα. Αυτή η δύναμη αναγκάζει το αντικείμενο να επιταχύνει προς τα κάτω με σταθερό ρυθμό, ανεξάρτητα από τη μάζα του. Με άλλα λόγια, όλα τα αντικείμενα στην ελεύθερη πτώση επιταχύνουν με τον ίδιο ρυθμό. Αυτή είναι μια από τις θεμελιώδεις αρχές της κλασσικής μηχανικής, γνωστών ως αρχή της ισοδυναμίας.

Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα προκαλείται από το βαρυτικό πεδίο της γης, το οποίο είναι μια περιοχή γύρω από τη γη στην οποία βιώνεται η δύναμη της βαρύτητας. Η αντοχή του βαρυτικού πεδίου μειώνεται καθώς η απόσταση από το κέντρο της γης αυξάνεται, αλλά για αντικείμενα κοντά στην επιφάνεια της Γης, η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας θεωρείται σταθερή.

Επομένως, κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης, η ταχύτητα ενός αντικειμένου αυξάνεται κατά ποσό ίσο με το G κάθε δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι μετά από ένα δευτερόλεπτο ελεύθερης πτώσης, το αντικείμενο θα έχει ταχύτητα G M/s, μετά από δύο δευτερόλεπτα θα έχει ταχύτητα 2g m/s και ούτω καθεξής. Η επιτάχυνση είναι σταθερή και συνεχίζεται μέχρις ότου το αντικείμενο συγκρουστεί με ένα άλλο αντικείμενο ή βιώνει μια αλλαγή στην κίνηση του.