Free Fall vs Projectile Motion
Vabalangemine ja mürsu liikumine on kaks väga olulist mõistet, mida mehaanika all arutatakse. Need kaks nähtust on ülim alt olulised ja mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu kosmoseuuringud, ilmastikusüsteemid, lennundus, sõjalised rakendused ja isegi sport. Nendes valdkondades silma paistmiseks on oluline omada nendest mõistetest selget arusaamist. Selles artiklis arutame, mis on vaba langemine ja mürsu liikumine, nende rakendusi, nende kahe sarnasusi, vaba langemise ja mürsu liikumise määratlusi ning lõpuks erinevust vaba langemise ja mürsu liikumise vahel.
Mis on vabalangemine?
Vaba langemist kirjeldatakse kui objekti liikumist, kus gravitatsioonijõud on ainus objektile mõjuv jõud. Objekti liikumine on inertsiaalne liikumine. Vaba langemise mõiste õigeks mõistmiseks tuleb kõigepe alt mõista gravitatsioonivälja ja gravitatsioonipotentsiaali. Gravitatsioon on jõud, mis tekib mis tahes massi tõttu. Mass on gravitatsiooni vajalik ja piisav tingimus. Mis tahes massi ümber on määratletud gravitatsiooniväli. Võtke massid m1 ja m2, mis on paigutatud üksteisest kaugusele r. Nende kahe massi vaheline gravitatsioonijõud on G.m1m2 / r2 kus G on universaal gravitatsioonikonstant. Punkti gravitatsioonipotentsiaal on defineeritud kui töö maht, mis tehakse massiühikuga selle viimisel lõpmatusest antud punkti. Kuna gravitatsioonipotentsiaal lõpmatuses on null ja töömaht, mida tuleb teha, on negatiivne, on gravitatsioonipotentsiaal alati negatiivne. Objekti gravitatsiooni potentsiaalset energiat defineeritakse kui tööd, mis tehakse objektil, kui objekt viiakse lõpmatusest nimetatud punkti. Kui objekt on vabal langemisel, muundatakse objekti gravitatsioonipotentsiaalne energia kineetiliseks energiaks. See suurendab objekti kiirust, luues seega kiirenduse. Seda kiirendust nimetatakse gravitatsioonikiirenduseks. Planeedikehade ümber tiirlevad objektid on pidevas vaba langemise olekus. Selliste satelliitide tõukejõude kasutatakse satelliidi potentsiaalse energia suurendamiseks, et see planeedile vastu ei kukuks.
Mis on Projectile Motion?
Projitseeritud või visatud objekti liikumist nimetatakse mürsu liikumiseks. Mürsu liikumine võib toimuda igas olukorras. Gravitatsioonivälja all, kui õhutakistus puudub, võib mürsu liikumist pidada vabaks langemiseks. Mürskudel on väga oluline roll sellistes valdkondades nagu sõjatehnoloogia, kosmoseuuringud ja isegi sport. Objektile viskamisel antud algkiirus salvestub süsteemi kineetilise energiana. Mürsu maksimaalne kõrgus sõltub objekti viskamise nurgast, algkiirusest ja õhutakistusest. Enamasti jäetakse arvutamise hõlbustamiseks õhutakistus tähelepanuta.
Mis vahe on Free Fall ja Projectile Motion vahel?
• Vabalangemine võib toimuda ainult gravitatsiooni mõjul, kuid mürsu liikumine võib toimuda mis tahes jõuvälja mõjul.
• Vabalangemine on mürsu liikumise erijuht, mille algkiirus on null.
• Vabalangemine ei saa toimuda olukordades, kus õhutakistus on olemas; objekt saavutab lõppkiiruse, kuid sellistes olukordades võib mürsk liikuda.
