Ποιες δυνάμεις ενεργούν για την πτώση αντικειμένων;
1. Βαρύτητα:
* Η κύρια δύναμη: Αυτή είναι η δύναμη που τραβά το αντικείμενο προς το κέντρο της γης. Η αντοχή του εξαρτάται από τη μάζα του αντικειμένου και τη μάζα της γης.
* σταθερή επιτάχυνση: Η βαρύτητα προκαλεί σταθερή επιτάχυνση περίπου 9,8 m/s2 κοντά στην επιφάνεια της Γης. Αυτό σημαίνει ότι η καθοδική ταχύτητα του αντικειμένου αυξάνεται κατά 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο για κάθε δευτερόλεπτο που πέφτει.
2. Αντίσταση αέρα (μεταφορά):
* Αντίθετη δύναμη: Η αντίσταση του αέρα δρα προς την αντίθετη κατεύθυνση της κίνησης του αντικειμένου, επιβραδύνοντας την.
* Εξαρτάται από παράγοντες: Η ποσότητα της αντίστασης του αέρα εξαρτάται από:
* Σχήμα: Ένα εξορθολογισμένο αντικείμενο βιώνει λιγότερη αντίσταση στον αέρα από ένα ευρύτερο αντικείμενο.
* ταχύτητα: Όσο πιο γρήγορα πέφτει το αντικείμενο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στον αέρα.
* επιφάνεια: Μια μεγαλύτερη επιφάνεια που αντιμετωπίζει ο αέρας οδηγεί σε μεγαλύτερη αντίσταση στον αέρα.
* Πυκνότητα υγρού: Ο παχύτερος αέρας (όπως σε υψηλότερα υψόμετρα) παρέχει περισσότερη αντίσταση.
3. Άνωση:
* Ανοδική δύναμη: Αυτή είναι η δύναμη που ασκείται από τον αέρα στο αντικείμενο. Ενώ είναι λιγότερο σημαντική σε σύγκριση με τη βαρύτητα και την αντίσταση στον αέρα, δρα προς τα πάνω, μειώνοντας ελαφρώς το βάρος του αντικειμένου.
* Εξαρτάται από την πυκνότητα: Η πλευστότητα εξαρτάται από τον όγκο του αντικειμένου και την πυκνότητα του αέρα που μετατοπίζει.
Τερματική ταχύτητα:
* Ισορροπία δυνάμεων: Όταν η δύναμη της βαρύτητας που τραβάει το αντικείμενο κάτω ισούται με τη δύναμη της αντίστασης του αέρα που την ωθεί, το αντικείμενο σταματά να επιταχύνει και φτάνει σε μια σταθερή ταχύτητα που ονομάζεται ταχύτητα τερματικού.
Απλοποιημένη εξήγηση:
Φανταστείτε να ρίξετε ένα φτερό και μια μπάλα μπόουλινγκ. Η μπάλα μπόουλινγκ, βαρύτερη και με λιγότερη επιφάνεια, πέφτει γρηγορότερα επειδή η βαρύτητα έχει ισχυρότερη επίδραση σε αυτήν. Ωστόσο, το φτερό βιώνει περισσότερη αντίσταση στον αέρα, επιβραδύνοντας την κάθοδο του.
Σημαντική σημείωση: Σε ένα κενό (ένας χώρος χωρίς αέρα), η μόνη δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο που πέφτει θα ήταν η βαρύτητα και θα επιταχύνει συνεχώς.
