Free Fall vs Projectile Motion
Slobodan pad i kretanje projektila su dva vrlo važna koncepta o kojima se raspravlja u mehanici. Ova dva fenomena su od najveće važnosti i igraju vitalnu ulogu u oblastima kao što su istraživanje svemira, vremenski sistemi, avijacija, vojne primjene, pa čak i sport. Od vitalnog je značaja imati jasno razumijevanje ovih koncepata kako biste bili izvrsni u takvim poljima. U ovom članku ćemo raspravljati o tome što su slobodni pad i kretanje projektila, njihove primjene, sličnosti između ova dva, definicije slobodnog pada i kretanja projektila i konačno razliku između slobodnog pada i kretanja projektila.
Šta je slobodan pad?
Slobodni pad je opisan kao kretanje objekta gdje je gravitaciona sila jedina sila koja djeluje na objekt. Kretanje objekta je inercijalno kretanje. Da bismo pravilno razumjeli koncept slobodnog pada, prvo moramo razumjeti gravitacijsko polje i gravitacijski potencijal. Gravitacija je sila koja se javlja zbog bilo koje mase. Masa je neophodan i dovoljan uslov za gravitaciju. Postoji gravitaciono polje definisano oko bilo koje mase. Uzmite mase m1 i m2 postavljene na udaljenosti r jedna od druge. Gravitaciona sila između ove dvije mase je G.m1m2 / r2 gdje je G univerzalno gravitaciona konstanta. Gravitacijski potencijal u tački definira se kao količina rada izvršenog na jedinici mase kada se ona dovede iz beskonačnosti u datu tačku. Budući da je gravitacijski potencijal u beskonačnosti jednak nuli, a količina rada koju treba obaviti negativna, gravitacijski potencijal je uvijek negativan. Gravitaciona potencijalna energija objekta definira se kao rad na objektu kada se objekt odvede iz beskonačnosti do navedene tačke. Kada je objekat u slobodnom padu, gravitaciona potencijalna energija objekta se pretvara u kinetičku energiju. To uzrokuje povećanje brzine objekta, stvarajući ubrzanje. Ovo ubrzanje je poznato kao gravitaciono ubrzanje. Objekti koji kruže oko planetarnih tijela su u konstantnom stanju slobodnog pada. Potisci na takvim satelitima se koriste za povećanje potencijalne energije satelita kako se ne bi srušio na planetu.
Šta je kretanje projektila?
Kretanje objekta, koji se projektuje ili baca, poznato je kao kretanje projektila. Kretanje projektila može se dogoditi u bilo kojoj situaciji. Pod gravitacionim poljem kada otpor vazduha nije prisutan, kretanje projektila se može smatrati slobodnim padom. Projektili igraju vrlo važnu ulogu u poljima kao što su vojna tehnologija, istraživanje svemira, pa čak i sport. Početna brzina data objektu bacanjem se pohranjuje u sistemu kao kinetička energija. Maksimalna visina projektila ovisi o kutu pod kojim je predmet bačen, početnoj brzini i otporu zraka. U većini slučajeva otpor zraka se zanemaruje kako bi se proračun olakšao.
Koja je razlika između slobodnog pada i kretanja projektila?
• Slobodno padanje se može dogoditi samo pod gravitacijom, ali se kretanje projektila može dogoditi pod bilo kojim poljem sile.
• Slobodan pad je poseban slučaj kretanja projektila gdje je početna brzina nula.
• Slobodan pad se ne može desiti u situacijama kada postoji otpor vazduha; objekt će doći do krajnje brzine, ali u takvim situacijama može doći do kretanja projektila.
