- Esimene asi, mida pead teadma, on see, mida peetakse vabaks langemiseks.
- Teiseks mõistke gravitatsioonist tingitud kiirenduse mõistet.
- Lõpuks võtke arvesse valemit, et arvutada keha lõplik kiirus vabal langemisel.
✅TASUTA KUKKUMISE LIIKUMINE | PARIM SELGITUS?| FÜÜSIKA
https://www.youtube.com/watch?v=it8qb20BkC8
Vaba langemise kontseptsioonid
https://www.youtube.com/watch?v=bwpcMSoLgEs
Mis on vabalangemine?
Vabalangemisele viidates peame silmas seda tüüpi liikumist, mida keha sooritab siis, kui sellele ei avaldata mingit tüüpi välisjõudu. See tähendab, et kui objekt asub pinnal ja sellele ei rakendata jõudu, hakkab see mõne aja pärast gravitatsioonijõu toimel allapoole liikuma.
Mis on vabalangemine ja selle näited?
Vabalangemine on objekti liikumine, kui seda mõjutab ainult gravitatsioon. Objektil ei esine mingeid takistusjõude, näiteks õhuhõõrdumist. See tähendab, et välisjõudude puudumisel kiireneb vabalt langev objekt, kuni saavutab lõppkiiruse. Lõppkiirus on maksimaalne kiirus, mille objekt võib vaba langemise korral saavutada. Seda seetõttu, et õhu hõõrdejõud suureneb kiiruse kasvades, mis lõpuks takistab objektil edasist kiirendamist.
Tüüpiline vabalangemise näide on hoonest või lennukist alla kukkunud objekt. Teine vabalangemise vorm on astronaud, kes on kosmoses, kaugel ühestki planeedist või taevakehast.
Mis on vabalangemine ja mis on selle valem?
Vabalangemine on objekti vertikaalne liikumine, mida ei mõjuta ükski jõud peale gravitatsiooni. Seetõttu on vaba langemise valem järgmine: vf = vi + gt kus vf on lõppkiirus (pärast objekti kukkumist), vi on algkiirus (enne objekti kukkumist), g on gravitatsioonist tulenev kiirendus ja t on möödunud aeg.
Mida y tähendab vaba langemise korral?
Y tähistab objekti vertikaalset kiirust vabal langemisel. Kui objekt liigub allapoole, suureneb selle vertikaalkiirus gravitatsiooni tõttu. Y tähistab ka objekti kiirendust, mis on võrdne gravitatsiooniga.
Mis on vabalangemine?
Vaba langemist defineeritakse kui objekti liikumist läbi ruumi, milles toimib ainult gravitatsioonijõud. See tähendab, et vabalangemise objektil ei ole muid jõude, näiteks õhu või pinna hõõrdumist. Järelikult kiireneb vabalanguses olev objekt raskusjõu toimel pidevalt.
Vabalangemine on füüsikas oluline mõiste, kuna see võimaldab meil mõista objektide liikumist ruumis ja gravitatsiooni mõju neile. Lisaks on vaba langemine liikuvate kehade mehaanika uurimise aluseks, kuna paljusid füüsikas uuritavaid liikumisi saab lihtsustada vabalangemise liikumiseks.
Näiteks kui me viskame palli õhku, võime ignoreerida õhuhõõrdumist ja selle mõju palli liikumisele ning mõelda palli liikumisele kui vabalangusele. Nii saame paremini mõista palli liikumist ja ennustada, kuhu see maandub.
Kuidas toimub vabalangemine?
Kui objekt on vabal langemisel, ei mõju sellele horisontaaljõud. Ainus jõud, mis objektile mõjub, on gravitatsioonijõud, mis paneb selle vertikaalselt maapinna poole langema.
Gravitatsioonijõud on külgetõmbejõud, mis eksisteerib mis tahes massiivsete objektide paari vahel. See jõud on võrdeline objektide masside korrutisega ja on pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Raskusjõud vastutab selle eest, et objektid langevad õhus hõljumise asemel maa poole.
Gravitatsioonijõust tingitud kiirendust nimetatakse gravitatsioonikiirenduseks. Kõik objektid, olenemata nende massist, kogevad ühtlases gravitatsiooniväljas samasugust gravitatsioonikiirendust. Maal on gravitatsioonikiirendus ligikaudu 9,8 m/s2. See tähendab, et iga ühe meetri kõrguselt langeva objekti lõppkiirus on vahetult enne maapinnale jõudmist 9,8 m/s.
Objekti lõppkiirus vabalangemisel sõltub ainult kõrgusest, millelt see langeb. Lõpliku kiiruse saavutamiseks kuluv aeg on kõigi objektide puhul sama, olenemata nende massist. Seda seetõttu, et gravitatsioonist tulenev kiirendus on kõikide objektide puhul sama.
Näiteks kui kukutate palli ühe meetri kõrguselt, saavutab see oma lõppkiiruse umbes 0,5 sekundiga. Kui kukutate laua samalt kõrguselt, saavutab see ka oma lõppkiiruse umbes 0,5 sekundiga. Kuigi laua mass on palju suurem kui kuul, kogevad mõlemad objektid sama kiirendust ja saavutavad seetõttu sama lõppkiiruse.
Millised on vaba langemise seadused?
Vaba langemise seadused ütlevad, et hõõrdumise või liikumistakistuse puudumisel langevad kõik objektid sama kiirusega. Need seadused kehtestas Galileo Galilei ja need pärinevad Aristotelese filosoofiast, mis leidis, et raskemad esemed langesid kiiremini kui kergemad. Galileo avastas aga, et see ei vasta tõele ja vastupanu puudumisel kukuvad kõik objektid ühesuguse kiirusega. Vaba langemise seadused on järgmised:
1. Kõik objektid langevad sama kiirusega, kui puudub hõõrdumine või liikumistakistus.
2. Objekti kiirus vabal langemisel aja edenedes suureneb ja see kiirendus on konstantne.
3. Objekti läbitud vahemaa vabal langemisel on võrdeline kulunud aja ruuduga.
Galileo sõnastas need seadused oma katsete põhjal tornist kukkuvate objektidega. Ühes oma katses kukkus Galileo mäe otsast alla kaks erineva suurusega palli ja täheldas, et need tabasid maad samal ajal. Sellest ja teistest sarnastest katsetest järeldas Galileo, et kõik objektid langevad sama kiirusega, olenemata nende massist. Ta tegi ka katseid, mille käigus mõõtis vabalt langeva objekti läbitud vahemaad aja funktsioonina ja leidis, et vahemaa on võrdeline aja ruuduga.
Üldiselt väidavad vabalangemise seadused, et hõõrdumise või takistuse puudumisel langevad kõik objektid ühesuguse kiirusega. Need seadused põhinevad Galileo katsetel, mis näitasid, et objekti vabalangemisel läbitav kiirus ja vahemaa on võrdelised ajaga.
Millised on vabalangemise tagajärjed?
Vabalangemine on objekti loomulik liikumine, kui seda ei mõjuta gravitatsioonijõud. Raskusjõu puudumisel ei koge vabalt langev objekt mingit kiirendust ja säilitab seetõttu oma püsiva kiiruse. Kuid gravitatsiooni mõjul kogeb vabalt langev objekt kiirenduse, mis on võrdne gravitatsioonijõuga. Selle põhjuseks on asjaolu, et objekti mass annab sellele liikumisele takistuse ja raskusjõud avaldab objektile pidevalt allapoole suunatud jõudu, põhjustades selle allapoole kiirenemist.
Kui objekt on vabalanguses, kogeb ta kogetava kiirenduse tõttu raskustunnet. See raske tunne on tingitud gravitatsioonijõust, mis avaldab objektile survet, põhjustades selle kiirenemise. Kui objekt langeb vabal langemisel piisavalt kõrgelt, võib see saavutada sellise kiiruse, et gravitatsioonijõud on võrdne õhu takistusega. Seda kiirust nimetatakse terminali kiiruseks. Lõppkiirus sõltub objekti massist ja kujust, samuti õhu tihedusest.
Kuidas vältida vaba langemist?
Vaba langemise vältimiseks on mitu võimalust. Esimene on langevarju kasutamine. Langevari võib aidata teie kukkumist aeglustada ja ohutult maanduda. Teine võimalus vabalangemise vältimiseks on hüpata kõrgendatud objektilt, näiteks hoonelt või sillalt. See aitab ka teie kukkumist aeglustada. Kui hüppate kõrgelt objektilt, veenduge, et hüppate avatud alal ja et teie teel pole takistusi.
