Razlika između slobodnog pada i pokreta projektila

Slobodni pad protiv projektila
 

Slobodni pad i kretanje projektila dva su vrlo važna koncepta koja se raspravljaju u mehanici. Ova su dva fenomena od najveće važnosti i igraju vitalnu ulogu u područjima kao što su istraživanje svemira, vremenski sustavi, zrakoplovstvo, vojna primjena, pa čak i sport. Ključno je imati jasno razumijevanje ovih koncepata kako bi se postigla vrhunac u takvim područjima. U ovom ćemo članku razgovarati o slobodnom padu i kretanju projektila, njihovoj primjeni, sličnostima između ove dvije, definicijama slobodnog pada i kretanja projektila i na kraju o razlici između slobodnog pada i gibanja projektila..

Što je Slobodni pad?

Slobodni pad opisuje se kao gibanje objekta u kojem je gravitaciona sila jedina sila koja djeluje na objekt. Kretanje objekta je inercijalno gibanje. Da bismo pravilno razumjeli koncept slobodnog pada, prvo moramo razumjeti gravitacijsko polje i gravitacijski potencijal. Gravitacija je sila koja nastaje zbog bilo koje mase. Masa je potreban i dovoljan uvjet za gravitaciju. Oko bilo koje mase definirano je gravitacijsko polje. Uzmi mase m₁ a m2 postavljeni na udaljenosti r jedan od drugog. Gravitaciona sila između ove dvije mase je G.m₁.m₂ / r² gdje je G univerzalna gravitaciona konstanta. Gravitacijski potencijal u točki definira se kao količina posla obavljenog na jedinici mase kada ga dovodi iz beskonačnosti u zadanu točku. Kako je gravitacijski potencijal u beskonačnosti jednak nuli, a količina posla koji se mora obaviti je negativna, gravitacijski potencijal uvijek je negativan. Gravitaciona potencijalna energija objekta definira se kao rad koji se obavlja na objektu kad se objekt odvede iz beskonačnosti do navedene točke. Kada se objekt nalazi u slobodnom padu, gravitaciona potencijalna energija objekta pretvara se u kinetičku energiju. Zbog toga se povećava brzina objekta čime se stvara ubrzanje. To ubrzanje poznato je kao gravitacijsko ubrzanje. Objekti koji se kreću oko planetarnih tijela u stalnom su stanju slobodnog pada. Potisnici na takvim satelitima koriste se za povećanje potencijalne energije satelita kako se ne bi srušili na planetu.

Što je gibanje projektila?

Kretanje nekog predmeta, koji se projicira ili baca, poznato je kao gibanje projektila. Kretanje projektila može se dogoditi u bilo kojoj situaciji. Pod gravitacijskim poljem kada ne postoji otpor zraka, kretanje projektila može se smatrati slobodnim padom. Projektili igraju vrlo važnu ulogu u područjima kao što su vojna tehnologija, istraživanje svemira, pa čak i sport. Početna brzina koja se predmetu daje bacanjem pohranjuje se u sustav kao kinetička energija. Maksimalna visina projektila ovisi o kutu u koji je bačen predmet, početnoj brzini i zračnom otporu. U većini slučajeva zračni otpor se zanemaruje da bi izračun bio lakši.