Skillnad mellan fri fall och projektil rörelse

Free Fall vs Projectile Motion
 

Fritt fall och projektil rörelse är två mycket viktiga begrepp som diskuteras under mekaniken. Dessa två fenomen är av yttersta vikt och spelar en viktig roll inom områden som rymdutforskning, väder, luftfart, militära applikationer och jämn sport. Det är viktigt att ha en tydlig förståelse i dessa begrepp för att kunna excel på sådana områden. I den här artikeln kommer vi att diskutera vilka fria fall- och projektilrörelser, deras tillämpningar, likheter mellan dessa två, definitioner av fria fall- och projektilrörelser och slutligen skillnaden mellan fritt fall och projektil rörelse.

Vad är Free Fall?

Fritt fall beskrivs som en rörelse av ett objekt där gravitationskraften är den enda kraft som verkar på objektet. Objektets rörelse är en tröghetsrörelse. För att förstå begreppet fritt fall korrekt måste man först förstå gravitationen och gravitationspotentialen. Gravity är den kraft som uppstår på grund av någon massa. Massa är det nödvändiga och tillräckliga tillståndet för gravitationen. Det finns ett gravitationsfält definierat kring vilken massa som helst. Ta massor m₁ och m2 placerade på avstånd r från varandra. Gravitationsstyrkan mellan dessa två massor är G.m₁.m₂ / r² där G är universell gravitationskonstanten. Gravitationspotentialen vid en punkt definieras som mängden arbete som utförs på en enhetsmassa när den kommer från oändlighet till den angivna punkten. Eftersom gravitationspotentialen vid oändlighet är noll, och arbetsmängden måste göras negativ, är gravitationspotentialen alltid negativ. En objekts gravitationspotential energi definieras som det arbete som utförs på objektet när objektet tas från oändlighet till punkten. När ett föremål är på ett fritt fall omvandlas objektets gravitationspotential energi till kinetisk energi. Detta medför att objektets hastighet ökas och därmed skapar acceleration. Denna acceleration är känd som gravitationsaccelerationen. Objekt som kretsar kring planetariska kroppar ligger på ett konstant, fritt falltillstånd. Spjällarna på sådana satelliter används för att öka satelliens potentiella energi så att den inte skulle krascha in i planeten.

Vad är Projectile Motion?

En objekts rörelse, som projiceras eller kastas, kallas projektilrörelsen. Projektilrörelsen kan ske i alla situationer. Under ett gravitationsfält när luftmotståndet inte är närvarande kan projektil rörelse betraktas som ett fritt fall. Projektiler spelar en mycket viktig roll inom områden som militär teknik, rymdutforskning och jämn sport. Den initiala hastigheten som ges till objektet genom kasta lagras i systemet som kinetisk energi. Projektilens maximala höjd beror på vinkeln som objektet kastades, initialhastigheten och luftmotståndet. De flesta gånger försämras luftmotståndet för att göra beräkningen lätt.