Έννοια της ελεύθερης πτώσης.

1. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να ξέρετε είναι τι θεωρείται ελεύθερη πτώση.
2. Δεύτερον, κατανοήστε την έννοια της επιτάχυνσης λόγω της βαρύτητας.
3. Τέλος, λάβετε υπόψη τον τύπο για τον υπολογισμό της τελικής ταχύτητας ενός σώματος σε ελεύθερη πτώση.

✅ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ ΕΙΔΗ ΚΙΝΗΣΕΩΝ | Η ΚΑΛΥΤΕΡΗ ΕΞΗΓΗΣΗ;| ΦΥΣΙΚΗ

https://www.youtube.com/watch?v=it8qb20BkC8

Έννοιες ελεύθερης πτώσης

https://www.youtube.com/watch?v=bwpcMSoLgEs

Τι είναι η ελεύθερη πτώση;

Όταν αναφερόμαστε στην ελεύθερη πτώση, αναφερόμαστε σε εκείνο το είδος κίνησης που εκτελεί ένα σώμα όταν δεν υπόκειται σε κανένα είδος εξωτερικής δύναμης. Αυτό σημαίνει ότι εάν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ηρεμία σε μια επιφάνεια και δεν ασκηθεί δύναμη σε αυτό, μετά από λίγο θα αρχίσει να κινείται προς τα κάτω λόγω της δύναμης της βαρύτητας.

Τι είναι η ελεύθερη πτώση και τα παραδείγματά της;

Η ελεύθερη πτώση είναι η κίνηση ενός αντικειμένου όταν επηρεάζεται μόνο από τη βαρύτητα. Το αντικείμενο δεν υφίσταται δυνάμεις αντίστασης, όπως η τριβή του αέρα. Αυτό σημαίνει ότι, απουσία εξωτερικών δυνάμεων, ένα αντικείμενο που πέφτει ελεύθερα θα επιταχύνει μέχρι να φτάσει στην τελική του ταχύτητα. Η τελική ταχύτητα είναι η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να φτάσει ένα αντικείμενο σε ελεύθερη πτώση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η δύναμη της τριβής του αέρα αυξάνεται καθώς αυξάνεται η ταχύτητα, η οποία τελικά εμποδίζει το αντικείμενο να επιταχύνει περαιτέρω.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα ελεύθερης πτώσης είναι ένα αντικείμενο που πέφτει από ένα κτίριο ή ένα αεροπλάνο. Μια άλλη μορφή ελεύθερης πτώσης είναι αυτή ενός αστροναύτη που βρίσκεται στο διάστημα, μακριά από οποιονδήποτε πλανήτη ή ουράνιο σώμα.

Τι είναι η ελεύθερη πτώση και ποια είναι η φόρμουλα της;

Η ελεύθερη πτώση είναι η κατακόρυφη κίνηση ενός αντικειμένου που δεν επηρεάζεται από καμία δύναμη εκτός από τη βαρύτητα. Επομένως, ο τύπος για την ελεύθερη πτώση είναι: vf = vi + gt όπου vf είναι η τελική ταχύτητα (μετά την πτώση του αντικειμένου), vi είναι η αρχική ταχύτητα (πριν πέσει το αντικείμενο), g είναι η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας και t είναι ο χρόνος που πέρασε.

Τι σημαίνει το y σε ελεύθερη πτώση;

Το y αντιπροσωπεύει την κατακόρυφη ταχύτητα του αντικειμένου σε ελεύθερη πτώση. Καθώς το αντικείμενο κινείται προς τα κάτω, η κατακόρυφη ταχύτητά του αυξάνεται λόγω της βαρύτητας. Το y αντιπροσωπεύει επίσης την επιτάχυνση του αντικειμένου, η οποία είναι ίση με τη βαρύτητα.

Τι είναι η ελεύθερη πτώση;

Η ελεύθερη πτώση ορίζεται ως η κίνηση ενός αντικειμένου μέσα στο διάστημα, στο οποίο ενεργεί μόνο η δύναμη της βαρύτητας. Αυτό σημαίνει ότι ένα αντικείμενο σε ελεύθερη πτώση δεν δέχεται άλλες δυνάμεις, όπως αέρα ή επιφανειακή τριβή. Κατά συνέπεια, ένα αντικείμενο σε ελεύθερη πτώση επιταχύνεται συνεχώς λόγω της δύναμης της βαρύτητας.

Η ελεύθερη πτώση είναι μια σημαντική έννοια στη φυσική, καθώς μας επιτρέπει να κατανοήσουμε την κίνηση των αντικειμένων στο διάστημα και την επίδραση που έχει η βαρύτητα σε αυτά. Επιπλέον, η ελεύθερη πτώση είναι η βάση για τη μελέτη της μηχανικής των σωμάτων σε κίνηση, καθώς πολλές από τις κινήσεις που μελετάμε στη φυσική μπορούν να απλοποιηθούν σε μια κίνηση σε ελεύθερη πτώση.

Για παράδειγμα, όταν πετάμε μια μπάλα στον αέρα, μπορούμε να αγνοήσουμε την τριβή του αέρα και την επίδραση που έχει στην κίνηση της μπάλας και να σκεφτούμε ότι η κίνηση της μπάλας βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα την κίνηση της μπάλας και να προβλέψουμε πού θα προσγειωθεί.

Πώς συμβαίνει η ελεύθερη πτώση;

Όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση, δεν ασκείται οριζόντια δύναμη πάνω του. Η μόνη δύναμη που ασκεί το αντικείμενο είναι η δύναμη της βαρύτητας, η οποία το κάνει να πέφτει κάθετα προς το έδαφος.

Η δύναμη της βαρύτητας είναι μια ελκτική δύναμη που υπάρχει μεταξύ οποιουδήποτε ζεύγους μεγάλων αντικειμένων. Αυτή η δύναμη είναι ανάλογη με το γινόμενο των μαζών των αντικειμένων και είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους. Η δύναμη της βαρύτητας είναι υπεύθυνη για τα αντικείμενα που πέφτουν προς το έδαφος αντί να επιπλέουν στον αέρα.

Η επιτάχυνση που οφείλεται στη δύναμη της βαρύτητας είναι γνωστή ως βαρυτική επιτάχυνση. Όλα τα αντικείμενα, ανεξάρτητα από τη μάζα τους, βιώνουν την ίδια βαρυτική επιτάχυνση σε ένα ομοιόμορφο βαρυτικό πεδίο. Στη Γη, η βαρυτική επιτάχυνση είναι περίπου 9,8 m/s2. Αυτό σημαίνει ότι κάθε αντικείμενο που πέφτει από ύψος ενός μέτρου θα έχει τελική ταχύτητα 9,8 m/s λίγο πριν χτυπήσει στο έδαφος.

Η τελική ταχύτητα ενός αντικειμένου σε ελεύθερη πτώση εξαρτάται μόνο από το ύψος από το οποίο πέφτει. Ο χρόνος που χρειάζεται για να φτάσει στην τελική του ταχύτητα είναι ο ίδιος για όλα τα αντικείμενα, ανεξάρτητα από τη μάζα τους. Αυτό συμβαίνει γιατί η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι ίδια για όλα τα αντικείμενα.

Για παράδειγμα, αν ρίξετε μια μπάλα από ύψος ενός μέτρου, θα φτάσει την τελική της ταχύτητα σε περίπου 0,5 δευτερόλεπτα. Εάν ρίξετε ένα τραπέζι από το ίδιο ύψος, θα φτάσει επίσης την τελική του ταχύτητα σε περίπου 0,5 δευτερόλεπτα. Αν και το τραπέζι έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα από την μπάλα, και τα δύο αντικείμενα έχουν την ίδια επιτάχυνση και ως εκ τούτου φτάνουν την ίδια τελική ταχύτητα.

Ποιοι είναι οι νόμοι της ελεύθερης πτώσης;

Οι νόμοι της ελεύθερης πτώσης ορίζουν ότι, ελλείψει τριβής ή αντίστασης στην κίνηση, όλα τα αντικείμενα θα πέσουν με την ίδια ταχύτητα. Αυτοί οι νόμοι θεσπίστηκαν από τον Galileo Galilei και έχουν τις ρίζες τους στην αριστοτελική φιλοσοφία, η οποία υποστήριζε ότι τα βαρύτερα αντικείμενα έπεφταν πιο γρήγορα από τα ελαφρύτερα αντικείμενα. Ωστόσο, ο Γαλιλαίος ανακάλυψε ότι αυτό δεν ήταν αλήθεια και ότι, ελλείψει αντίστασης, όλα τα αντικείμενα θα έπεφταν με την ίδια ταχύτητα. Οι νόμοι της ελεύθερης πτώσης είναι:

1. Όλα τα αντικείμενα πέφτουν με την ίδια ταχύτητα απουσία τριβής ή αντίστασης στην κίνηση.
2. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου σε ελεύθερη πτώση αυξάνεται όσο προχωρά ο χρόνος και αυτή η επιτάχυνση είναι σταθερή.
3. Η απόσταση που διανύει ένα αντικείμενο σε ελεύθερη πτώση είναι ανάλογη του τετραγώνου του χρόνου που έχει περάσει.

Ο Γαλιλαίος διατύπωσε αυτούς τους νόμους από τα πειράματά του με αντικείμενα που πέφτουν από έναν πύργο. Σε ένα από τα πειράματά του, ο Γαλιλαίος έριξε δύο μπάλες διαφορετικών μεγεθών από την κορυφή ενός λόφου και παρατήρησε ότι χτυπούσαν στο έδαφος ταυτόχρονα. Από αυτό το πείραμα και άλλα παρόμοια, ο Γαλιλαίος συμπέρανε ότι όλα τα αντικείμενα πέφτουν με την ίδια ταχύτητα, ανεξάρτητα από τη μάζα τους. Πραγματοποίησε επίσης πειράματα στα οποία μέτρησε την απόσταση που διένυε ένα αντικείμενο που πέφτει ελεύθερα σε συνάρτηση με το χρόνο και διαπίστωσε ότι η απόσταση ήταν ανάλογη με το τετράγωνο του χρόνου.

Γενικά, οι νόμοι της ελεύθερης πτώσης ορίζουν ότι, ελλείψει τριβής ή αντίστασης, όλα τα αντικείμενα πέφτουν με την ίδια ταχύτητα. Αυτοί οι νόμοι βασίζονται στα πειράματα του Γαλιλαίου, τα οποία έδειξαν ότι η ταχύτητα και η απόσταση που διανύει ένα αντικείμενο σε ελεύθερη πτώση είναι ανάλογες του χρόνου.

Ποιες είναι οι συνέπειες της ελεύθερης πτώσης;

Η ελεύθερη πτώση είναι η φυσική κίνηση ενός αντικειμένου όταν δεν επηρεάζεται από τη δύναμη της βαρύτητας. Ελλείψει της δύναμης της βαρύτητας, ένα αντικείμενο που πέφτει ελεύθερα δεν θα παρουσιάσει καμία επιτάχυνση και ως εκ τούτου θα διατηρήσει σταθερή την ταχύτητά του. Ωστόσο, παρουσία της βαρύτητας, ένα αντικείμενο που πέφτει ελεύθερα θα παρουσιάσει επιτάχυνση ίση με τη δύναμη της βαρύτητας. Αυτό συμβαίνει επειδή η μάζα του αντικειμένου του δίνει αντίσταση στην κίνηση και η δύναμη της βαρύτητας ασκεί συνεχώς μια δύναμη προς τα κάτω στο αντικείμενο, αναγκάζοντάς το να επιταχύνει προς τα κάτω.

Όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση, αισθάνεται ένα αίσθημα βάρους λόγω της επιτάχυνσης που βιώνει. Αυτή η βαριά αίσθηση οφείλεται στη δύναμη της βαρύτητας που ασκεί πίεση στο αντικείμενο, με αποτέλεσμα να επιταχύνει. Εάν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση από αρκετά μεγάλο ύψος, μπορεί να φτάσει σε ταχύτητα τέτοια ώστε η δύναμη της βαρύτητας να είναι ίση με την αντίσταση του αέρα. Αυτή η ταχύτητα ονομάζεται τερματική ταχύτητα. Η τελική ταχύτητα εξαρτάται από τη μάζα και το σχήμα του αντικειμένου, καθώς και από την πυκνότητα του αέρα.

Πώς μπορείτε να αποφύγετε την ελεύθερη πτώση;

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να αποφύγετε την ελεύθερη πτώση. Το πρώτο είναι να χρησιμοποιήσετε αλεξίπτωτο. Ένα αλεξίπτωτο μπορεί να βοηθήσει στην επιβράδυνση της πτώσης σας και να σας επιτρέψει να προσγειωθείτε με ασφάλεια. Ένας άλλος τρόπος για να αποφύγετε την ελεύθερη πτώση είναι να πηδήξετε από ένα υπερυψωμένο αντικείμενο, όπως ένα κτίριο ή μια γέφυρα. Αυτό θα βοηθήσει επίσης να επιβραδύνει την πτώση σας. Εάν πηδάτε από ψηλό αντικείμενο, φροντίστε να πηδήξετε σε ανοιχτό χώρο και ότι δεν υπάρχουν εμπόδια στο δρόμο σας.