Γιατί τα αντικείμενα που πέφτουν με διαφορετικές μάζες φτάνουν στο έδαφος ταυτόχρονα στον αέρα;
Εδώ είναι γιατί:
1. Αντίσταση αέρα: Η αντίσταση του αέρα, επίσης γνωστή ως Drag, είναι μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση των αντικειμένων μέσω του αέρα. Η ποσότητα της αντίστασης του αέρα εξαρτάται από το σχήμα, το μέγεθος και την ταχύτητα του αντικειμένου.
* βαρύτερα αντικείμενα: Ενώ η βαρύτητα τραβά σε βαρύτερα αντικείμενα με περισσότερη δύναμη, έχουν επίσης περισσότερη αδράνεια (αντίσταση στην αλλαγή σε κίνηση). Αυτό σημαίνει ότι επηρεάζονται λιγότερο από την αντίσταση στον αέρα, ειδικά από χαμηλότερες ταχύτητες.
* Αναπληρωτά αντικείμενα: Τα ελαφρύτερα αντικείμενα αντιμετωπίζουν μεγαλύτερη επίδραση από την αντίσταση στον αέρα σε σχέση με το βάρος τους. Αυτό σημαίνει ότι επιβραδύνουν περισσότερο από βαρύτερα αντικείμενα.
2. Ταχύτητα τερματικού: Καθώς πέφτει ένα αντικείμενο, η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται με ταχύτητα. Τελικά, η δύναμη της αντίστασης του αέρα ισούται με τη δύναμη της βαρύτητας και το αντικείμενο σταματά να επιταχύνεται. Αυτό ονομάζεται ταχύτητα τερματικού. Τα ελαφρύτερα αντικείμενα προσεγγίζουν την ταχύτητα του τερματικού νωρίτερα και με χαμηλότερη ταχύτητα από τα βαρύτερα αντικείμενα.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε να ρίξετε ένα φτερό και μια μπάλα μπόουλινγκ από το ίδιο ύψος. Η μπάλα μπόουλινγκ θα πέσει γρηγορότερα και θα χτυπήσει πρώτα το έδαφος επειδή η αντίσταση στον αέρα έχει μικρότερη επίδραση σε αυτό. Το φτερό, ωστόσο, θα κουνιέται αργά στο έδαφος λόγω της μεγαλύτερης επιφάνειας και του ελαφρού βάρους του.
σε κενό:
Αν έπρεπε να ρίξετε το φτερό και την μπάλα μπόουλινγκ σε κενό (όπου δεν υπάρχει αντίσταση αέρα), θα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό και θα φτάσουν ταυτόχρονα στο έδαφος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μόνη δύναμη που ενεργεί πάνω τους είναι η βαρύτητα και η βαρύτητα επιταχύνει όλα τα αντικείμενα με τον ίδιο ρυθμό ανεξάρτητα από τη μάζα τους.
Συμπερασματικά:
Ενώ η δήλωση που έπεσε αντικείμενα διαφορετικών μαζών φτάνει στο έδαφος ταυτόχρονα χρησιμοποιείται συχνά ως επίδειξη βαρύτητας, είναι σημαντικό να καταλάβουμε ότι αυτό ισχύει μόνο σε κενό. Στον αέρα, τα βαρύτερα αντικείμενα θα φτάσουν γενικά στο έδαφος πριν από τα ελαφρύτερα αντικείμενα λόγω της επίδρασης της αντίστασης του αέρα.
