ነፃ የመኸር እንቅስቃሴ ቁሳቁስ
በጥንት ዘመን፣ የነገሮች ወደ መሬት የሚወድቁበት እንቅስቃሴ በተፈጥሮ ፍልስፍና ውስጥ በጣም አስደሳች ርዕስ ነበር። ፈላስፋው አርስቶትል በአንድ ወቅት ከፍተኛ ክብደት ያላቸው ነገሮች ከቀላል ነገሮች በበለጠ ፍጥነት እንደሚወድቁ ተናግሯል። የአርስቶትል አስተያየት ከጋሊልዮ በፊት የኖሩ ሰዎችን አመለካከት ላይ ተጽዕኖ አሳድሯል፣ እነዚህም ብዙ ክብደት ያላቸው ነገሮች ከቀላል ነገሮች በበለጠ ፍጥነት ይወድቃሉ እና የነገሮች የመውደቅ ፍጥነት ከክብደቱ ጋር ተመጣጣኝ ነው ብለው ያምኑ ነበር። ምናልባት ይህንን ርዕስ ከማጥናትዎ በፊት እርስዎም ተመሳሳይ ነገር አስበው ይሆናል።
አንድ ወረቀትና መጽሐፍ ከተመሳሳይ ቁመት ጣል ያድርጉ። ወረቀቱን በግራ መዳፍዎ ላይ፣ መጽሐፉን ደግሞ በቀኝ መዳፍዎ ላይ ያስቀምጡ። ከተወረወረ በኋላ መጽሐፉ መጀመሪያ ወለሉ ላይ ይመታል፣ ወረቀቱ ደግሞ በኋላ ወለሉ ላይ ይመታል። አሁን ወረቀቱን በመጽሐፉ ላይ ለማስቀመጥ ይሞክሩ፣ ከዚያም ወረቀቱንም ሆነ መጽሐፉን ወደ ወለሉ ይጣሉት። በዚህ ጊዜ ወረቀቱና መጽሐፉ በአንድ ጊዜ ወለሉ ላይ ይወድቃሉ።
አንድ ነገር ወደ ምድር መሃል ቀጥ ብሎ ሲንቀሳቀስ እና በሚንቀሳቀስበት ጊዜ እቃው የማያቋርጥ የስበት ፍጥነት ያጋጥመዋል። ከምድር ገጽ አጠገብ በነፃነት ከወደቀ፣ እቃው 9,8 ሜ/ሰ2 የሆነ የማያቋርጥ የስበት ፍጥነት ያጋጥመዋል እና የስበት ፍጥነት አቅጣጫ ወደ ምድር መሃል (ከምድር ገጽ ጋር ቀጥ ያለ) ይሆናል። እየተማሩ ተማሪዎች የሚሰሯቸውን ስሌቶች ለማቃለል g ወደ 10 ሜ/ ሰ2 ክብ ይደረጋል ።
ሶስት የተለያዩ ሁኔታዎች አሉ፤ ከእነዚህም ውስጥ፡-
1. ዕቃው ያለ የመጀመሪያ ፍጥነት በአቀባዊ ወደ ታች ይንቀሳቀሳል (ምንም v የለም)oለምሳሌ፣ ፍሬ ከዛፍ ግንዱ ከተነጠለ በኋላ ይወድቃል። የእንቅስቃሴ አቅጣጫ ሁልጊዜ ወደ ታች ሲሆን ነገር ደግሞ ፍጥነትን ያጋጥመዋል፣ ስለዚህ የስበት ፍጥነት (g) ሁልጊዜ አዎንታዊ ነው። በተወሰኑ የፊዚክስ መጽሐፍት ውስጥ ይባላል። ነፃ የመውደቅ እንቅስቃሴ
2. ነገሩ በተወሰነ የመጀመሪያ ፍጥነት በአቀባዊ ወደ ታች ይንቀሳቀሳል (v አለoለምሳሌ፣ ድንጋይ በአቀባዊ ወደ ታች ይወረወራል። የእንቅስቃሴ አቅጣጫ ሁልጊዜ ወደ ታች ሲሆን ነገር ደግሞ ፍጥነትን ያጋጥመዋል፣ ስለዚህ g ሁልጊዜ አዎንታዊ ነው። በተወሰኑ የፊዚክስ መጽሐፍት ውስጥ ይባላል ወደታች ቀጥ ያለ እንቅስቃሴ.
3. አንድ ነገር በተወሰነ የመጀመሪያ ፍጥነት በአቀባዊ ወደ ላይ ይንቀሳቀሳል። ከፍተኛውን ቁመት ከደረሰ በኋላ እቃው ወደ ታች ይመለሳል። ለምሳሌ፣ እብነ በረድን በአቀባዊ ወደ ላይ ይወረውራሉ እና ከዚያ ወደ ታች ሲንቀሳቀስ እንደገና ይይዘዋል። ወደ ላይ ሲንቀሳቀሱ እቃው ፍጥነት ይቀንሳል (አሉታዊ g)፣ ወደ ታች ሲንቀሳቀሱ እቃው ፍጥነት ይጨምራል (ፖዘቲቭ g)። በተወሰኑ የፊዚክስ መማሪያ መጽሐፍት ውስጥ ይህ ይባላል ወደ ላይ ቀጥ ያለ እንቅስቃሴ.
አንድ ነገር ከላይ ከተጠቀሱት ሶስት ሁኔታዎች ውስጥ አንዱን ካጋጠመው፣ እቃው በነፃ ውድቀት ውስጥ እንዳለ ይነገራል።
ነፃ የመኸር እንቅስቃሴ ቀመር
የነጻ ውድቀት እንቅስቃሴ በእኩልነት የሚለዋወጥ መስመራዊ እንቅስቃሴ ምሳሌ ነው፣ ስለዚህ የነጻ ውድቀት እንቅስቃሴ ቀመር በመሠረቱ ከመደበኛ መስመራዊ እንቅስቃሴ ጋር ተመሳሳይ ሲሆን ከነፃ ውድቀት እንቅስቃሴ ሁኔታዎች ጋር ይስተካከላል።
መረጃ፡
h = ቁመት (ሜትር)፣ vo = የመጀመሪያ ፍጥነት (ሜትር/ሰከንድ)፣ vt = የመጨረሻው ፍጥነት (ሜትር/ሰከንድ)፣ t = ጊዜ (ሰከንድ)፣ g = በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ሜትር/ሰከንድ)2) = 9,8 ሜ/ሰ2 ወይም 10 ሜ/ሰ2.
የማያቋርጥ የስበት ፍጥነት 10 ሜ/ሰ2 (አዎንታዊ ጂ - ነገር ወደ ታች ይንቀሳቀሳል)፣ ይህም ማለት የነገሩ ፍጥነት በየ1 ሰከንድ በ10 ሜ/ሰ ይጨምራል። ከ2 ሰከንድ በኋላ የነገሩ ፍጥነት 20 ሜ/ሰ ይሆናል፣ ከ3 ሰከንድ በኋላ የነገሩ ፍጥነት 30 ሜ/ሰ ይሆናል። የማያቋርጥ የስበት ፍጥነት መቀዛቀዝ 10 ሜ/ሰ ነው2 (ግ አሉታዊ ነው፣ ዕቃው ወደ ላይ ይንቀሳቀሳል) ይህ ማለት የነገሩ ፍጥነት በ10 ሜ/ሰ ይቀንሳል ማለት ነው2 በየ1 ሰከንድ። ከ2 ሰከንድ በኋላ የነገሩ ፍጥነት በ20 ሜ/ሰ ይቀንሳል። ከ3 ሰከንድ በኋላ የነገሩ ፍጥነት በ30 ሜ/ሰ ይቀንሳል።
የማያቋርጥ ፍጥነት መጨመር ወይም ፍጥነት መቀነስ የሚከሰተው ከምድር ገጽ አጠገብ ብቻ ነው። በርዕሰ ጉዳዩ ላይ የኒውተን የስበት ህግየ g እሴት ከርቀቱ ካሬ ጋር እንደሚቀንስ ይማራሉ።
ስለ ነጻ ውድቀት እንቅስቃሴ የበለጠ ለመረዳት እንዲችሉ የነፃ ውድቀት እንቅስቃሴ ችግሮችን ፣ ወደ ታች የሚወርድ ቀጥ ያለ እንቅስቃሴ ችግሮችን እና ወደ ላይ የሚወጣ ቀጥ ያለ እንቅስቃሴ ችግሮችን ምሳሌዎችን ያጥኑ ።
