דוגמה לנפילה חופשית ולזריקה אנכית
פיזיקה / / November 13, 2021
ה נפילה חופשית התנועה של הגוף היא שהולכת מגובה באוויר, לכיוון האדמהמבלי לבלום או להיות מושפע מכוח או תאוצה חיצוניים שאינם המופעלים על ידי כוח משיכה.
זה בערך א תנועה מואצת באופן אחיד שמתחיל באותה נקודה גבוהה ממנה נשמט האובייקט, ומסתיים על המשטח הראשון שהוא פונה אליו כדי להישאר במנוחה.
כדור הארץ מפעיל את זה מְשִׁיכָה שִׂיחָה כוח משיכה, וזה מה שמקיים אותנו עם הרגליים על הרצפה. אטרקציה זו משפיעה על כל מה שנמצא בקרבת כדור הארץ, והיא כמובן זו ש גורם לנפילת גופים, ושהירח נשאר קבוע במרחק זה כדי לתאר את מסלולו, במקום לעבור דרך היקום.
האטרקציה של כוח המשיכה מאפיינת את זה נותן תאוצה לגופים. עלייה זו תהיה קבועה במהירות, וערכה של 9.81 מטר בכל שנייה בריבוע. זה אומר ש בכל שנייה המהירות תגדל ב -9.81 מטר לשנייה. האצה זו מיוצגת על ידי האות ז.
אם חפץ נשמט מגובה רב, יהיה לך סיכוי טוב יותר לפגוע בקרקע מהירות גבוהה יותר. הדרך לחשב את המהירות המקסימלית בה האובייקט מגיע למשטח הסופי היא על ידי הכפלת תאוצת כוח הכבידה g לזמן שהגוף נמשך בסתיו החופשי. המשוואה הבאה מתארת חישוב זה:
החישוב לעיל שימש אפילו באזורים כפריים כדי לקבוע באופן אמפירי את עומק הבארות שמהן מופקים המים לשימוש ביתי. הנוהל כלל הטלת אבן מקצה הבאר, וביצוע החישוב מאוחר יותר באמצעות הזמן שלקח לשמוע את הגעת האבן אל פני השטח שסימנה את מפלס השטח מים.
מאפיין נוסף של נפילה חופשית הוא שאם היא מבוצעת ללא הפרעות ככוחות או חפצים המתערבים במסלולו, זה תמיד יהיה אנכי וישר.
ההבדלים בין נפילה חופשית לבין משיכה אנכית
ההבדלים בין מהלך נפילה חופשית לזריקה אנכית הם פשוטים. העיקריות מפורטות:
-ה נפילה חופשית הוא ישר ואנכי, אבל רק לכיוון האדמה, מטה. ה זריקה אנכית זה גם בקו ישר, אבל זה יכול להיות למעלה או למטה.
-ה נפילה חופשית לאפשר לגוף ליפול אין השפעות שאינן מכבידות. בתוך ה זריקה אנכית, יש מאמץ ראשוני שהושקע בגוף, כגון מגרש או טיפוס, לפני ששחרר אותו.
זריקה אנכית
ה זריקה אנכית היא התנועה הנגרמת לגוף בו הוא יעבור בקו ישר, אנכית, למעלה או למטה. אז היא רוכשת שני שמות: ירייה אנכית למעלה ויורה אנכית למטה, בהתאמה. כל אחד מהם מוסבר להלן:
ירייה אנכית
ה ירייה אנכית כלפי מעלה היא זו בה נזרק גוף לשמיים. כאשר מתחילים תנועה זו, לגוף יש מהירות מרבית, החל מהיד או מהמכונה שמשגרת אותה.
מאוחר יותר, בדרכו באוויר, המשיכה של ה כוח המשיכה יתנגד לתנועה זו, בולם לאט את האובייקט, עם תאוצה שלילית של 9.81 מ 'לשנייה2. בהתחשב בתופעה זו, עתיד להיות זמן בו האובייקט מואט לחלוטין.
עם הגיענו למהירות אנכית של 0 מ 'לשנייה, הוא יישאר ברגע תלוי באוויר כדי להיות מושפע מיד על ידי האצת כוח הכבידה, כעת אם במובן החיובי, חווים נפילה חינם. צריך רק לחכות שהאובייקט יחזור לקרקע דרך הנפילה ההיא.
בהתחשב בתנועות הקודמות, ניתן לומר כי המשיכה האנכית כלפי מעלה כוללת תמיד חלק הולך וחלק חוזר של האובייקט, ויוצרים אז שתי תנועות: עלייה ונפילה חופשית.
הצילום האנכי אנכי מאופיין במאמץ שמושם על האובייקט כדי לגרום לו לעלות גבוה ככל האפשר.
ירי אנכי למטה
השלכת חפץ על הרצפה היא המקרה הנפוץ ביותר של ירי אנכי למטה. זה שונה מנפילה חופשית מכיוון שלא רק שהאובייקט נשמט, אלא הוא נזרק בכוח כלפי מטה. באופן זה, האובייקט מושפע במשותף מאותו כוח וכוח הכבידה.
ה לירי אנכי למטה תהיה נתיב אחד בלבד, לקרקע, בהשוואה ל- Shot Up Shot, המתאר את הנתיב הכפול, קדימה ואחורה.
מאפיין נוסף המבדיל את הירייה האנכית היא כי בזכות המאמץ של בהתחלה, התנועה תהיה במהירות התחלתי, אשר באופן טבעי יגדל עם כוח משיכה. בניגוד לנפילה חופשית, שמתחילה בשאר היד המחזיקה את האובייקט שיש לשחרר.
11 דוגמאות לנפילה חופשית
- כשתפוח מתנתק מהעץ ליפול לקרקע
- ילד שקופץ מרציף גבוה לקרקע
- כשהגשם בורח מהעננים כדי להגיע לגידולים
- כשנוזל מוזג לכוס מנקודה גבוהה
- הנוצות שנשפכות מגוף הציפורים מושפעות מכוח המשיכה למרות קלילותן
- כאשר הקפה מסונן, המים הריחניים ממהרים לקנקן הסופי
- עופות שבקעו לאחרונה, זמן קצר לאחר בקיעתם, כאשר נוצותיהם כבר הם התפתחו, הם זורקים את עצמם מהקן, לאחר נפילה חופשית קצרה, לטוס איתם בְּ.
- כאשר חלקיק אבק של אסטרואיד או חלל יבוא במגע עם שדה הכבידה של כדור הארץ, הוא יושפע ממנו, כדי להתחיל בנפילה חופשית אל פני השטח.
- מפלים הם הסימן הטבעי לנפילה חופשית. הם מים הממהרים עד שהם מגיעים לנהר או לגוף מים אחר, לאחר שחצו אחד שהיה גבוה יותר.
- כאשר אבן נושרת לבאר, שחרר אותה בעדינות.
- בהתכה של כיפות הקרח הקוטביות, המוני קרח גדולים מתנתקים מהגבהים כדי להגיע לים הקפוא בנפילה חופשית.
10 דוגמאות לירי אנכי
- שיגור רקטה המופעלת באמצעות דלקים
- זרוק אבן לבאר, תוך הפעלת כוח עם הזרוע כדי שתגיע מהר יותר.
- אדם שקופץ במדרגות, מניע את עצמו קודם
- חץ נורה למעלה
- כדור שנזרק
- כאשר כדורסל מוקפץ, הוא נזרק תחילה כלפי מטה כדי לגרום לו להקפיץ.
- כאשר אדם באנג'י קופץ, שהוא חוט באנג'י ארוך הקשור לקרסוליים, תחילה יש להם נפילה חופשית ו כאשר החבל נמתח למקסימום, הוא מחזיר את האדם בעלייה קלה, ובכך משחזר את אורכו מְקוֹרִי.
- אחת הדרכים לשחק עם ילדים צעירים היא על ידי השלכתם לאוויר בגובה של פחות מחצי מטר מעל ידיו של המבוגר שמשעשע איתם. זה נחמד לשניכם.
- כששחקן כדורסל קולע נגיעה באמצעות נהיגה של הכדור לסל ו"קפיץ "אותו, הוא מכה זריקה אנכית דרך החישוק.
- כאשר השוער של קבוצת כדורגל מתאמן, הוא משתמש בכדורי תרופה, שמשקלם הנוסף בהשוואה לכאלה הרגילים. בנה כוח עם תרגילי זריקה כלפי מעלה ומטה.