سقوط آزاد: مشخصه این شاخص فیزیکی

سقوط آزاد: مشخصه این شاخص فیزیکی
سقوط آزاد: مشخصه این شاخص فیزیکی
Anonim

سقوط آزاد حرکت اجسام تحت تأثیر گرانش است. اگر جسم جداگانه ای در هوا بیفتد، مقاومت محیط نیز شروع به عمل روی آن می کند، بنابراین نمی توان چنین حرکتی را سقوط آزاد در نظر گرفت که فقط در خلاء امکان پذیر است.

سقوط آزاد
سقوط آزاد

مقداری که سرعت این نشانگر را نشان می دهد شتاب سقوط آزاد نامیده می شود. به صورت عمودی به سمت پایین هدایت می شود و برای همه اجسام یکسان است (بدون توجه به جرم آنها، اما در غیاب نیروی مقاومت). این الگو در قانونی که توسط گالیله گالیله ایجاد شد منعکس شده است: همه اجسام با شتاب یکسان به زمین نزدیک می شوند و در همان زمان به سطح آن می رسند، اگر تحت تأثیر عوامل خارجی قرار نگیرند.

با استفاده از لوله نیوتن (به اصطلاح روش استروبوسکوپی) می توان مطمئن شد که سقوط آزاد دقیقاً با چنین نظم هایی مشخص می شود. این یک لوله شیشه ای است که طول آن به 1 متر می رسد. یکی از انتهای آن لحیم شده است و یک جرثقیل روی دیگری قرار داده شده است. اگر یک گلوله، یک چوب پنبه و یک پر در آن قرار دهید و سپس به سرعت این لوله را برگردانید، می توانید متوجه شویدویژگی - همه بدن ها در زمان های مختلف به پایین می رسند. گلوله ابتدا می افتد، سپس چوب پنبه، و آخرین آن پر خواهد بود. شایان ذکر است که اجسام تنها زمانی به این شکل سقوط می کنند که هوا در لوله وجود داشته باشد. اگر آن را با یک پمپ مخصوص بیرون بیاورید و سپس لوله نیوتن را دوباره برگردانید، می توانید مطمئن باشید که هر سه جسم به طور همزمان سقوط می کنند. این سقوط آزاد است.

سقوط آزاد است
سقوط آزاد است

شایان ذکر است که این پدیده بسته به موقعیت جغرافیایی منطقه دارای ویژگی های خاصی است. بنابراین، سقوط آزاد با بیشترین شتاب در قطب مشخص می شود. در خط استوا به کوچکترین مقادیر می رسد - 9.75 m/s2. چگونه می توان چنین تفاوتی را توضیح داد؟

از دلایل اصلی انحراف جزئی مقادیر رقومی شتاب در هنگام سقوط آزاد، می توان چرخش روزانه سیاره حول محور خود، مقداری تغییر در شکل کروی آن و همچنین نابرابر بودن آن را نام برد. توزیع سنگ های زمینی.

سرعت سقوط آزاد انسان
سرعت سقوط آزاد انسان

علاوه بر این، ارتفاع بدن بالای سطح سیاره تأثیر خاصی دارد. اگر چرخش زمین را در نظر نگیرید، با افزایش آن، شتاب گرانش اندکی کاهش می یابد. لازم به ذکر است که برای ارتفاع کم این پارامتر ثابت در نظر گرفته می شود و اجسام با حرکت شتاب یکنواخت مشخص می شوند.

باید بگویم که یک رکورد برای پرش بلند از استراتوسفر وجود دارد. این توسط چترباز اتریشی فلیکس باومگارتنر نصب شده است. او بر ارتفاعی غلبه کرد که بیش از38 کیلومتر بالاتر از سطح زمین. اکنون به دلیل این جسور بالاترین پرش چتر نجات و همچنین حداکثر سرعت سقوط آزاد یک فرد که از سرعت صوت بیشتر شده است. فلیکس پس از گذراندن حدود 4 دقیقه در پرواز، چتر نجات خود را باز کرد و بدون هیچ مشکلی بر روی زمین فرود آمد و به راحتی رکورد جدیدی را ثبت کرد.

توصیه شده: