Γιατί η οριζόντια ταχύτητα μιας μπάλας παραμένει ίδια μετά την αποχώρηση από το χέρι σας;
1. Αντίσταση αέρα: Ο πρωταρχικός παράγοντας που επηρεάζει την οριζόντια ταχύτητα είναι η αντίσταση στον αέρα. Καθώς η μπάλα κινείται στον αέρα, συναντά τριβή, η οποία το επιβραδύνει. Η ποσότητα της αντίστασης στον αέρα εξαρτάται από παράγοντες όπως:
* ταχύτητα: Όσο πιο γρήγορα κινείται η μπάλα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στον αέρα.
* Σχήμα: Μια στρογγυλή μπάλα βιώνει λιγότερη αντίσταση από ένα επίπεδο αντικείμενο.
* επιφάνεια: Μια ομαλή μπάλα βιώνει λιγότερη αντίσταση από μια τραχιά.
2. Άνεμος: Εάν υπάρχει άνεμος, θα ωθήσει απευθείας την μπάλα, είτε θα την επιβραδύνει είτε θα την επιταχύνει ανάλογα με την κατεύθυνση του ανέμου.
Γιατί η οριζόντια ταχύτητα είναι * σχεδόν * σταθερή:
Σε ένα απλοποιημένο σενάριο όπου αγνοούμε την αντίσταση και τον άνεμο του αέρα, η οριζόντια ταχύτητα της μπάλας θα παραμείνει σταθερή. Αυτό οφείλεται στον πρώτο νόμο κίνησης του Νεύτωνα, ο οποίος δηλώνει ότι ένα αντικείμενο που βρίσκεται σε κίνηση θα παραμείνει σε κίνηση με σταθερή ταχύτητα, εκτός εάν ενεργεί από μια εξωτερική δύναμη.
* Χωρίς οριζόντια δύναμη: Όταν η μπάλα φεύγει από το χέρι σας, δεν υπάρχουν οριζόντιες δυνάμεις που να ενεργούν σε αυτό (αγνοούμε την αντίσταση και τον άνεμο του αέρα). Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει τίποτα για να αλλάξετε την οριζόντια ταχύτητά του.
* Η βαρύτητα ενεργεί κατακόρυφα: Η μόνη δύναμη που ενεργεί στην μπάλα είναι η βαρύτητα, η οποία την τραβά προς τα κάτω. Η βαρύτητα δεν επηρεάζει την οριζόντια ταχύτητα, μόνο την κατακόρυφη ταχύτητα.
Συμπέρασμα:
Στην πραγματικότητα, η οριζόντια ταχύτητα μιας σφαίρας που ρίχνεται στον αέρα θα μειωθεί σταδιακά λόγω της αντίστασης του αέρα και του ανέμου. Ωστόσο, σε ένα απλοποιημένο σενάριο όπου αγνοούμε αυτούς τους παράγοντες, η οριζόντια ταχύτητα παραμένει σταθερή λόγω του πρώτου νόμου κίνησης του Νεύτωνα.
