Свободное падение против движения снаряда
Свободное падение и движение снаряда - две очень важные концепции, обсуждаемые в рамках механики. Эти два явления имеют первостепенное значение и играют жизненно важную роль в таких областях, как исследование космоса, метеорологические системы, авиация, военные приложения и даже спорт. Очень важно иметь четкое представление об этих концепциях, чтобы преуспеть в таких областях. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое свободное падение и движение снаряда, их применение, сходство между ними, определения свободного падения и движения снаряда и, наконец, разницу между свободным падением и движением снаряда.
Что такое свободное падение?
Свободное падение описывается как движение объекта, при котором гравитационная сила является единственной силой, действующей на объект. Движение объекта есть движение по инерции. Чтобы правильно понять концепцию свободного падения, нужно сначала понять гравитационное поле и гравитационный потенциал. Гравитация - это сила, возникающая из-за любой массы. Масса является необходимым и достаточным условием гравитации. Вокруг любой массы существует гравитационное поле. Возьмем массы m1 и m2, расположенные на расстоянии r друг от друга. Гравитационная сила между этими двумя массами равна G.m1m2 / r2, где G - универсальная гравитационная постоянная. Гравитационный потенциал в точке определяется как количество работы, совершаемой над единицей массы при переносе ее из бесконечности в данную точку. Поскольку гравитационный потенциал на бесконечности равен нулю, а количество работы, которое необходимо совершить, отрицательно, гравитационный потенциал всегда отрицателен. Гравитационная потенциальная энергия объекта определяется как работа, совершаемая над объектом при переносе объекта из бесконечности в указанную точку. Когда объект находится в свободном падении, гравитационная потенциальная энергия объекта преобразуется в кинетическую энергию. Это приводит к увеличению скорости объекта, что создает ускорение. Это ускорение известно как ускорение свободного падения. Объекты, вращающиеся вокруг планетарных тел, находятся в постоянном состоянии свободного падения. Двигатели на таких спутниках используются для увеличения потенциальной энергии спутника, чтобы он не врезался в планету.
Что такое движение снаряда?
Движение объекта, который проецируется или бросается, известно как движение снаряда. Движение снаряда может иметь место в любой ситуации. В гравитационном поле, когда сопротивление воздуха отсутствует, движение снаряда можно рассматривать как свободное падение. Снаряды играют очень важную роль в таких областях, как военные технологии, освоение космоса и даже спорт. Начальная скорость, сообщаемая объекту при броске, сохраняется в системе в виде кинетической энергии. Максимальная высота снаряда зависит от угла, под которым был брошен предмет, начальной скорости и сопротивления воздуха. В большинстве случаев сопротивлением воздуха пренебрегают, чтобы упростить вычисления.
В чем разница между свободным падением и движением снаряда?
• Свободное падение может происходить только под действием силы тяжести, но движение снаряда может происходить под действием любого силового поля.
• Свободное падение - это частный случай движения снаряда, когда начальная скорость равна нулю.
• Свободное падение не может происходить в ситуациях, когда присутствует сопротивление воздуха; объект достигнет конечной скорости, но в таких ситуациях может произойти движение снаряда.
