Tasuta kukkumine vs mürsu liikumine
Vabalangemine ja mürsu liikumine on kaks väga olulist mõistet, mida mehaanika käsitleb. Need kaks nähtust on ülimalt olulised ja mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu kosmoseuuringud, ilmastikusüsteemid, lennundus, sõjalised rakendused ja isegi sport. Nendes mõistetes on oluline selge arusaam, et sellistes valdkondades silma paista. Selles artiklis käsitleme, mis on vabalangemine ja mürsu liikumine, nende rakendused, nende kahe sarnasused, vabalangemise ja mürsu liikumise määratlused ning lõpuks vahe vabalangemise ja mürsu liikumise vahel.
Mis on vaba kukkumine?
Vabalangemist kirjeldatakse kui objekti liikumist, kus gravitatsioonijõud on ainus objektile mõjuv jõud. Objekti liikumine on inertsiaalne liikumine. Vabalangemise mõiste õigeks mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista gravitatsioonivälja ja gravitatsioonipotentsiaali. Raskusjõud on jõud, mis tekib mis tahes massi tõttu. Mass on vajalik ja piisav raskusjõu tingimus. Mis tahes massi ümber on määratletud gravitatsiooniväli. Võtke massid m 1 ja m2, mis asetatakse üksteisest kaugusele r. Gravitatsioonijõud nende kahe massi vahel on Gm 1.m 2 / r 2kus G on universaalne gravitatsioonikonstant. Gravitatsioonipotentsiaal määratletakse kui ühiku massiga tehtud töö maht, tuues selle lõpmatusest antud punkti. Kuna gravitatsioonipotentsiaal lõpmatuses on null ja tuleb teha palju tööd, on gravitatsioonipotentsiaal alati negatiivne. Objekti gravitatsioonipotentsiaalenergia määratletakse kui objektiga tehtud töö, kui objekt viiakse lõpmatusest nimetatud punkti. Kui objekt on vabalangusel, muundatakse objekti gravitatsioonipotentsiaalenergia kineetiliseks energiaks. See põhjustab objekti kiiruse suurenemist, tekitades sellega kiirenduse. Seda kiirendust nimetatakse gravitatsioonikiirenduseks. Planeetide kehade ümber tiirlevad objektid on pidevas vabalangemises. Selliste satelliitide tõukejõude kasutatakse satelliidi potentsiaalse energia suurendamiseks, et see planeedile ei kukuks.
Mis on mürsu liikumine?
Projekteeritava või visatud objekti liikumist nimetatakse mürsu liikumiseks. Mürsu liikumine võib toimuda igas olukorras. Gravitatsioonivälja all, kui õhutakistust pole, võib mürsu liikumist pidada vabalanguseks. Mürskudel on väga oluline roll sellistes valdkondades nagu sõjatehnika, kosmoseuuringud ja isegi sport. Esemele viskamisel antud algkiirus salvestatakse süsteemi kineetilise energiana. Mürsu maksimaalne kõrgus sõltub objekti viskamise nurgast, algkiirusest ja õhutakistusest. Enamasti jäetakse õhutakistus arvestuse hõlbustamiseks tähelepanuta.
Mis vahe on vabalangemisel ja mürskude liikumisel?
• Vabalangemine võib toimuda ainult raskusjõu mõjul, kuid mürsu liikumine võib toimuda mis tahes jõuvälja all.
• Vabalangemine on mürsu liikumise erijuhtum, kus algkiirus on null.
• Vabalangemist ei saa tekkida olukordades, kus õhutakistus on olemas; objekt saavutab terminalikiiruse, kuid sellistes olukordades võib esineda mürsu liikumist.
