Πώς επηρεάζει η βαρύτητα την ταχύτητα ενός αντικειμένου που πέφτει;

Η βαρύτητα έχει βαθιά επίδραση στην ταχύτητα ενός αντικειμένου πτώσης. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Σταθερή επιτάχυνση:

* Η βαρύτητα ασκεί μια σταθερή δύναμη προς τα κάτω σε αντικείμενα κοντά στην επιφάνεια της γης. Αυτή η δύναμη προκαλεί σταθερή επιτάχυνση, που υποδηλώνεται από το «G», η οποία είναι περίπου 9,8 m/s2. Αυτό σημαίνει ότι για κάθε δευτερόλεπτο ένα αντικείμενο πέφτει, η ταχύτητά του αυξάνεται κατά 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

2. Αύξηση της ταχύτητας:

* Καθώς πέφτει ένα αντικείμενο, η ταχύτητά του αυξάνεται γραμμικά με το χρόνο. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα του αντικειμένου πτώσης αυξάνεται με σταθερό ρυθμό.

3. Η παραμέληση της αντίστασης στον αέρα (ελεύθερη πτώση):

* Σε ένα απλοποιημένο σενάριο όπου η αντίσταση στον αέρα αγνοείται (ελεύθερη πτώση), η ταχύτητα ενός αντικειμένου που πέφτει αυξάνεται συνεχώς μέχρι να φτάσει στο έδαφος.

4. Αντίσταση αέρα:

* Στην πραγματικότητα, η αντίσταση στον αέρα παίζει σημαντικό ρόλο. Καθώς πέφτει ένα αντικείμενο, συναντά μόρια αέρα που δημιουργούν μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση του. Αυτή η δύναμη αυξάνεται με την ταχύτητα του αντικειμένου.

* Καθώς το αντικείμενο επιταχύνεται, η δύναμη της αντίστασης του αέρα αυξάνεται μέχρι να εξισορροπήσει τελικά τη δύναμη της βαρύτητας. Σε αυτό το σημείο, το αντικείμενο φτάνει στην ταχύτητα του τερματικού , μια σταθερή μέγιστη ταχύτητα όπου η επιτάχυνση είναι μηδενική.

Συνοπτικά:

* Η βαρύτητα προκαλεί μια σταθερή επιτάχυνση σε ένα αντικείμενο πτώσης, κάνοντας την αύξηση της ταχύτητας με την πάροδο του χρόνου.

* Η επίδραση της αντίστασης του αέρα περιορίζει την ταχύτητα ενός αντικειμένου που πέφτει, προκαλώντας την επίτευξη της ταχύτητας του τερματικού.

Τύπος για ταχύτητα στην ελεύθερη πτώση:

* v =u + gt

* Πού:

* V είναι η τελική ταχύτητα

* u είναι η αρχική ταχύτητα (συνήθως 0 εάν το αντικείμενο πέσει)

* g είναι η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (9,8 m/s²)

* t είναι η εποχή της πτώσης

Σημείωση: Η παραπάνω συζήτηση προϋποθέτει ότι έχουμε να κάνουμε με αντικείμενα κοντά στην επιφάνεια της Γης. Η αντοχή της βαρύτητας ποικίλλει ελαφρώς ανάλογα με το υψόμετρο και την τοποθεσία.