Swobodny upadek: charakterystyczny dla tego wskaźnika fizycznego

Swobodny upadek: charakterystyczny dla tego wskaźnika fizycznego
Swobodny upadek: charakterystyczny dla tego wskaźnika fizycznego
Anonim

Swobodny spadek to ruch ciał pod wpływem grawitacji. Jeśli osobny obiekt spada w powietrze, wówczas opór otoczenia również zaczyna na niego działać, więc takiego ruchu nie można uznać za swobodny spadek, który jest możliwy tylko w próżni.

swobodny spadek
swobodny spadek

Wartość, która pokazuje prędkość tego wskaźnika, nazywana jest przyspieszeniem swobodnego spadania. Jest skierowany pionowo w dół i jest taki sam dla wszystkich ciał (niezależnie od ich masy, ale przy braku siły oporu). Ten wzór znajduje odzwierciedlenie w prawie ustanowionym przez Galileo Galilei: wszystkie ciała zbliżają się do Ziemi z tym samym przyspieszeniem, docierając do jej powierzchni w tym samym czasie, jeśli nie mają na nie wpływu czynniki zewnętrzne.

Za pomocą rurki Newtona (tzw. metoda stroboskopowa) dość łatwo jest upewnić się, że swobodny spadek charakteryzuje się właśnie takimi prawidłowościami. Jest to szklana rurka, której długość sięga 1 metra. Jeden z jego końców jest przylutowany, a na drugim umieszczony jest dźwig. Jeśli włożysz do niego śrut, korek i piórko, a następnie szybko odwrócisz tę tubę, zobaczysz pewnącecha - wszystkie ciała docierają do dna w różnym czasie. Najpierw spadnie kulka, potem korek, a na końcu pióro. Warto zauważyć, że ciała spadają w ten sposób tylko wtedy, gdy w rurze jest powietrze. Jeśli wypompujesz go specjalną pompką, a następnie ponownie obrócisz rurkę Newtona, możesz być pewien, że wszystkie trzy przedmioty spadną jednocześnie. To jest swobodny spadek.

swobodny spadek jest
swobodny spadek jest

Warto zauważyć, że zjawisko to ma pewne cechy w zależności od położenia geograficznego obszaru. Swobodny spadek charakteryzuje się więc największym przyspieszeniem na biegunie. Na równiku osiąga najmniejsze wartości – 9,75 m/s2. Jak można wytłumaczyć taką różnicę?

Wśród głównych przyczyn niewielkiego odchylenia cyfrowych wartości przyspieszenia podczas swobodnego spadania można wymienić dobowy obrót planety wokół własnej osi, pewną zmianę jej kulistego kształtu, a także nierówne rozmieszczenie skał lądowych.

prędkość swobodnego spadania człowieka
prędkość swobodnego spadania człowieka

Oprócz tego pewien wpływ ma wysokość ciała nad powierzchnią planety. Jeśli nie weźmiesz pod uwagę rotacji Ziemi, wraz z jej wzrostem przyspieszenie grawitacji nieznacznie maleje. Należy zauważyć, że dla niewielkiej wysokości parametr ten uważany jest za stały, a ciała charakteryzują się ruchem jednostajnie przyspieszonym.

Muszę powiedzieć, że istnieje rekord w skoku w dal ze stratosfery. Zainstalował ją austriacki spadochroniarz Felix Baumgartner. Pokonał wysokość, która była większa niż38 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Teraz z powodu tego śmiałka najwyższy skok spadochronowy, a także maksymalna prędkość swobodnego spadania człowieka, przekraczająca prędkość dźwięku. Po spędzeniu około 4 minut w locie, Felix otworzył spadochron i bez problemu wykonał bezpieczne lądowanie na ziemi, z łatwością ustanawiając nowy rekord.

Zalecana: