Εξηγήστε γιατί η επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης μπορεί να θεωρηθεί ως σταθερά για τα αντικείμενα που εμπίπτουν στο FAW εκατό μέτρα επιφάνειας;
1. Βαρυτική δύναμη και απόσταση:
* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Η δύναμη της βαρύτητας μεταξύ δύο αντικειμένων είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων τους. Αυτό σημαίνει ότι καθώς η απόσταση μεταξύ των αντικειμένων αυξάνεται, η βαρυτική δύναμη μειώνεται γρήγορα.
* ακτίνα της Γης: Η γη είναι τεράστια! Η ακτίνα του είναι περίπου 6.371 χιλιόμετρα. Σε σύγκριση με αυτό, μερικές εκατοντάδες μέτρα είναι ένα μικρό κλάσμα.
2. Η επίδραση της απόστασης στην επιτάχυνση:
* Δεδομένου ότι η απόσταση μεταξύ του αντικειμένου που πέφτει και του κέντρου της γης αλλάζει ελάχιστα μέσα σε μερικές εκατοντάδες μέτρα, η βαρυτική δύναμη που δρουν στο αντικείμενο παραμένει σχεδόν σταθερή.
* Η σταθερή δύναμη σημαίνει σταθερή επιτάχυνση.
3. Η αντίσταση στον αέρα είναι ο μεγαλύτερος παράγοντας:
* Ενώ η βαρυτική επιτάχυνση είναι σχεδόν σταθερή μέσα σε μερικές εκατοντάδες μέτρα, η αντίσταση στον αέρα γίνεται ένας πολύ πιο σημαντικός παράγοντας καθώς πέφτει ένα αντικείμενο.
* Η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται με ταχύτητα, έτσι ώστε να μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στην επιτάχυνση του αντικειμένου, ειδικά σε μεγαλύτερες αποστάσεις.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ότι μια μπάλα έπεσε από έναν πύργο 500 μέτρων. Η αλλαγή στην απόσταση από το κέντρο της Γης είναι αμελητέα σε σύγκριση με την ακτίνα της Γης. Επομένως, η βαρυτική δύναμη, και επομένως η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, παραμένει σχεδόν σταθερή καθ 'όλη τη διάρκεια της πτώσης.
Συμπέρασμα:
Ενώ τεχνικά, η βαρυτική επιτάχυνση ποικίλλει ελαφρώς με απόσταση, για αντικείμενα που πέφτουν μερικές εκατοντάδες μέτρα κοντά στην επιφάνεια της Γης, αυτή η παραλλαγή είναι τόσο μικρή που μπορούμε να θεωρήσουμε σταθερό για πρακτικούς σκοπούς. Η αντίσταση στον αέρα, από την άλλη πλευρά, μπορεί να έχει πιο αξιοσημείωτη επίδραση στην κίνηση του αντικειμένου.
