Free Fall vs Projectile Motion
Volný pád a pohyb střely jsou dva velmi důležité pojmy diskutované v mechanice. Tyto dva jevy jsou nanejvýš důležité a hrají zásadní roli v oblastech, jako je průzkum vesmíru, meteorologické systémy, letectví, vojenské aplikace nebo dokonce sport. Aby bylo možné v těchto oborech vyniknout, je nezbytné tyto pojmy jasně pochopit. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou volný pád a pohyb střely, jejich aplikace, podobnosti mezi těmito dvěma, definice volného pádu a pohybu střely a nakonec rozdíl mezi volným pádem a pohybem střely.
Co je volný pád?
Volný pád je popisován jako pohyb objektu, kde gravitační síla je jedinou silou působící na objekt. Pohyb objektu je setrvačný pohyb. Abychom správně pochopili pojem volného pádu, musíme nejprve pochopit gravitační pole a gravitační potenciál. Gravitace je síla, která vzniká v důsledku jakékoli hmoty. Hmotnost je nezbytná a dostatečná podmínka pro gravitaci. Kolem jakékoli hmoty je definováno gravitační pole. Vezměte hmoty m 1 a m2 umístěné ve vzdálenosti r od sebe. Gravitační síla mezi těmito dvěma hmotami je Gm 1.m 2 / r 2kde G je univerzální gravitační konstanta. Gravitační potenciál v bodě je definován jako množství práce vykonané na jednotkové hmotě při jejím přenesení z nekonečna do daného bodu. Jelikož gravitační potenciál v nekonečnu je nula a množství práce, které je třeba udělat, je záporné, je gravitační potenciál vždy záporný. Gravitační potenciální energie objektu je definována jako práce vykonaná na objektu, když je objekt přenesen z nekonečna do uvedeného bodu. Když je objekt ve volném pádu, gravitační potenciální energie objektu se převede na kinetickou energii. To způsobí, že se rychlost objektu zvýší, čímž se vytvoří zrychlení. Toto zrychlení je známé jako gravitační zrychlení. Objekty obíhající kolem planetárních těles jsou ve stálém stavu volného pádu. Trysky na těchto druzích se používají ke zvýšení potenciální energie satelitu, aby nenarazil na planetu.
Co je to Projectile Motion?
Pohyb objektu, který je promítán nebo hozen, je znám jako pohyb střely. Pohyb střely může probíhat v jakékoli situaci. Pod gravitačním polem, když není přítomen odpor vzduchu, lze pohyb střely považovat za volný pád. Projektily hrají velmi důležitou roli v oblastech, jako je vojenská technologie, průzkum vesmíru a dokonce i sport. Počáteční rychlost daná objektu házením je v systému uložena jako kinetická energie. Maximální výška střely závisí na úhlu, na který byl objekt vržen, počáteční rychlosti a odporu vzduchu. Většinou je odpor vzduchu zanedbán, aby byl výpočet snadný.
Jaký je rozdíl mezi volným pádem a projektilem?
• Volný pád může nastat pouze gravitací, ale pohyb střely může nastat pod jakýmkoli silovým polem.
• Volný pád je speciální případ pohybu střely, kde je počáteční rychlost nulová.
• Volný pád nemůže nastat v situacích, kdy je přítomen odpor vzduchu; objekt přijde na konečnou rychlost, ale v takových situacích může dojít k pohybu střely.
