Forskjellen mellom fri fall og prosjektilbevegelse

Fri Fall vs Projectile Motion
 

Fri høst og prosjektilbevegelse er to svært viktige konsepter som diskuteres under mekanikken. Disse to fenomenene er av største betydning og spiller en avgjørende rolle i felt som leting, værsystem, luftfart, militære applikasjoner og jevnsporter. Det er viktig å ha en klar forståelse i disse konseptene for å utmerke seg på slike felt. I denne artikkelen skal vi diskutere hva frie høst- og prosjektilbevegelser er, deres anvendelser, likheter mellom disse to, definisjoner av fri fall og prosjektilbevegelse og til slutt forskjellen mellom fritt fall og prosjektilbevegelse.

Hva er gratis fall?

Fritt fall er beskrevet som en bevegelse av et objekt der gravitasjonskraften er den eneste kraften som virker på objektet. Bevegelsen av objektet er en inertial bevegelse. For å forstå begrepet fritt fall riktig må man først forstå gravitasjonsfeltet og gravitasjonspotensialet. Gravity er den kraften som oppstår på grunn av hvilken som helst masse. Masse er nødvendig og tilstrekkelig betingelse for tyngdekraften. Det er et gravitasjonsfelt som er definert rundt hvilken som helst masse. Ta massene m₁ og m2 plassert i avstand r fra hverandre. Gravitasjonskraften mellom disse to massene er G.m₁.m₂ / r² hvor G er universell gravitasjonskonstanten. Gravitasjonspotensialet på et punkt er definert som mengden arbeid som utføres på en massemasse når det kommer fra uendelig til det oppgitte punktet. Siden gravitasjonspotensialet ved uendelig er null, og mengden arbeid må gjøres er negativt, er gravitasjonspotensialet alltid negativt. Den gravitasjonspotensielle energien til et objekt er definert som arbeidet på objektet når objektet blir tatt fra uendelig til nevnte punkt. Når et objekt er på et fritt fall, blir objektets tyngdekraftpotensial omdannet til kinetisk energi. Dette fører til at objektets hastighet økes og dermed skaper akselerasjon. Denne akselerasjonen er kjent som gravitasjonsakselerasjonen. Objekter som kretser rundt planetariske kropper er på en konstant, fri fallstilstand. Thrusters på slike satellitter brukes til å øke den potensielle energien til satellitten, slik at den ikke vil krasje inn i planeten.

Hva er Projectile Motion?

Bevegelsen av et objekt, som projiseres eller kastes, er kjent som projektilbevegelsen. Projektilbevegelsen kan foregå i enhver situasjon. Under et tyngdefelt når luftmotstanden ikke er tilstede, kan prosjektilbevegelse betraktes som et fritt fall. Projektiler spiller en svært viktig rolle på områder som militær teknologi, romforskning og jevn sport. Innledende hastighet gitt til objektet ved kasting lagres i systemet som kinetisk energi. Maksimal høyde på prosjektilet avhenger av vinkelen objektet ble kastet, innledende hastighet og luftmotstand. Mesteparten av tiden blir luftmotstanden forsømt for å gjøre beregningen enkel.