Γιατί όλα τα αντικείμενα πέφτουν στη γη με την ίδια ταχύτητα, παρόλο που η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας παραμένει πάντα ίδια;
Οι βασικές έννοιες
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g): Αυτή είναι μια σταθερή τιμή (περίπου 9,8 m/s²) κοντά στην επιφάνεια της γης. Σημαίνει ότι κάθε αντικείμενο, ανεξάρτητα από τη μάζα, βιώνει τον ίδιο * ρυθμό αλλαγής * στην ταχύτητα.
* ταχύτητα: Η ταχύτητα είναι η ταχύτητα και η κατεύθυνση της κίνησης ενός αντικειμένου.
* Αντίσταση αέρα: Αυτή είναι μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση των αντικειμένων μέσω του αέρα. Εξαρτάται από παράγοντες όπως το σχήμα, το μέγεθος και η ταχύτητα του αντικειμένου.
Γιατί τα αντικείμενα δεν πέφτουν στην ίδια ταχύτητα
Ενώ όλα τα αντικείμενα βιώνουν την ίδια επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, δεν πέφτουν απαραιτήτως στην ίδια ταχύτητα, επειδή η αντίσταση στον αέρα παίζει σημαντικό ρόλο:
* βαρύτερα αντικείμενα έναντι ελαφρύτερων αντικειμένων: Ένα βαρύτερο αντικείμενο, όπως μια μπάλα μπόουλινγκ, θα πέσει γρηγορότερα από ένα ελαφρύτερο αντικείμενο, όπως ένα φτερό, αν πέφτουν από το ίδιο ύψος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το βαρύτερο αντικείμενο έχει περισσότερη αδράνεια (αντίσταση στην αλλαγή σε κίνηση) και η δύναμη της αντίστασης του αέρα έχει λιγότερη επίδραση σε αυτό.
* Σχήμα και μέγεθος: Η αντίσταση του αέρα επηρεάζεται έντονα από το σχήμα και το μέγεθος του αντικειμένου. Ένα αλεξίπτωτο, για παράδειγμα, αυξάνει σημαντικά την αντίσταση στον αέρα, επιβραδύνοντας την κάθοδο ενός ατόμου που πηδάει από ένα αεροπλάνο.
Το πείραμα κενού
Το κλασικό παράδειγμα αυτού είναι η πτώση ενός φτερού και ένα σφυρί σε ένα θάλαμο κενού. Ελλείψει αντίστασης του αέρα, και τα δύο αντικείμενα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό και χτυπούν το κάτω μέρος ταυτόχρονα. Αυτό καταδεικνύει την αρχή ότι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας είναι σταθερή και εφαρμόζεται εξίσου σε όλα τα αντικείμενα.
Συμπερασματικά
* Όλα τα αντικείμενα βιώνουν την ίδια επιτάχυνση λόγω βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια της Γης.
* Ωστόσο, η αντίσταση στον αέρα μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ταχύτητα με την οποία πέφτουν τα αντικείμενα, προκαλώντας αντικείμενα με διαφορετικές μάζες, σχήματα και μεγέθη να πέφτουν με διαφορετικές ταχύτητες.
* Σε ένα κενό, όπου δεν υπάρχει αντίσταση αέρα, όλα τα αντικείμενα θα πέσουν με τον ίδιο ρυθμό.
