Forskellen mellem frit fald og projektilbevægelse

Fri fald vs projektilbevægelse
 

Frit fald og projektilbevægelse er to meget vigtige begreber diskuteret under mekanik. Disse to fænomener er yderst vigtige og spiller en vigtig rolle inden for områder som rumforskning, vejrsystemer, luftfart, militære applikationer og endda sport. Det er vigtigt at have en klar forståelse af disse begreber for at udmærke sig på sådanne områder. I denne artikel skal vi diskutere, hvad frit fald og projektilbevægelse er, deres anvendelser, ligheder mellem disse to, definitioner af frit fald og projektilbevægelse og til sidst forskellen mellem frit fald og projektilbevægelse.

Hvad er frit fald?

Frit fald beskrives som en bevægelse af et objekt, hvor tyngdekraften er den eneste kraft, der virker på objektet. Objektets bevægelse er en inertial bevægelse. For at forstå begrebet frit fald ordentligt, skal man først forstå gravitationsfeltet og gravitationspotentialet. Tyngdekraft er den kraft, der opstår på grund af enhver masse. Masse er den nødvendige og den tilstrækkelige betingelse for tyngdekraften. Der er et tyngdefelt defineret omkring enhver masse. Tag masser m₁ og m2 placeret i en afstand r fra hinanden. Tyngdekraften mellem disse to masser er G.m₁.m₂ / r² hvor G er den universelle gravitationskonstant. Tyngdekraftpotentialet på et punkt defineres som mængden af ​​arbejde, der udføres på en enhedsmasse, når det bringes fra uendelig til det givne punkt. Da tyngdekraftpotentialet ved uendelighed er nul, og mængden af ​​arbejde, der skal udføres, er negativt, er tyngdepotentialet altid negativt. En genstands tyngdepotentialenergi defineres som det arbejde, der udføres på objektet, når objektet tages fra uendelig til nævnte punkt. Når et objekt befinder sig i et frit fald, konverteres objektets tyngdepotentialenergi til kinetisk energi. Dette får objektets hastighed til at øges, hvilket skaber acceleration. Denne acceleration er kendt som gravitationsaccelerationen. Objekter, der kredser rundt om planetlegemer, er i en konstant, frit faldstilstand. Thrustere på sådanne satellitter bruges til at forøge satellitens potentielle energi, så den ikke går ned i planeten.

Hvad er projektilbevægelse?

Bevægelsen af ​​et objekt, der projiceres eller kastes, kaldes projektilbevægelsen. Projektilbevægelsen kan finde sted i enhver situation. Under et tyngdefelt, når luftmotstanden ikke er til stede, kan projektilbevægelse betragtes som et frit fald. Projektiler spiller en meget vigtig rolle inden for områder som militær teknologi, rumudforskning og endda sport. Den oprindelige hastighed, der gives til genstanden ved at kaste, lagres i systemet som kinetisk energi. Den maksimale højde på projektilet afhænger af den vinkel, objektet blev kastet, den oprindelige hastighed og luftmodstanden. De fleste af de tidspunkter, som luftmodstanden overses for at gøre beregningen let.