Material fir fräi Fallbewegung
An der Antikitéit war d'Bewegung vun Objeten, déi op de Buedem falen, en interessant Thema an der Naturphilosophie. De Philosoph Aristoteles huet emol gesot, datt Objeten mat méi grousser Mass méi séier falen ewéi méi liicht Objeten. D'Meenung vum Aristoteles huet d'Meenunge vu Leit virum Galileo beaflosst, déi gegleeft hunn, datt Objeten mat méi grousser Mass méi séier falen ewéi méi liicht Objeten an datt d'Geschwindegkeet vum Fall vun engem Objet proportional zu senger Mass ass. Vläicht hutt Dir datselwecht geduecht, ier Dir dëst Thema studéiert hutt.
Loosst e Stéck Pabeier an e Buch vun der selwechter Héicht falen. Leet d'Pabeier op Är lénks Handfläch an d'Buch op Är riets Handfläch. Nodeems et fale gelooss gouf, fällt d'Buch als éischt op de Buedem, während d'Pabeier spéider op de Buedem fällt. Probéiert elo, d'Pabeier op d'Buch ze leeën, an da fällt souwuel d'Pabeier wéi och d'Buch op de Buedem. Dës Kéier fällt d'Pabeier an d'Buch gläichzäiteg op de Buedem.
En Objet soll e Fräifall erliewen, wann en sech senkrecht zum Äerdmëttelpunkt beweegt an während senger Bewegung eng konstant Gravitatiounsbeschleunigung erlieft. Wann e fräi no bei der Äerduewerfläch fällt, erlieft den Objet eng konstant Gravitatiounsbeschleunigung vun 9,8 m/s² an d'Richtung vun der Gravitatiounsbeschleunigung ass a Richtung Äerdmëttelpunkt (senkrecht zur Äerduewerfläch). Fir d'Berechnungen, déi vu Schüler amgaang sinn ze léieren, ze vereinfachen, gëtt g op 10 m/ s² ofgerënnt.
Et ginn dräi verschidde Situatiounen, dorënner:
1. Den Objet beweegt sech vertikal no ënnen ouni Ufanksgeschwindegkeet (kee v)o). Zum Beispill fällt eng Fruucht vun engem Bam nodeems se vum Stamm ofgetrennt gouf. D'Beweegungsrichtung ass ëmmer no ënnen an den Objet erlieft eng Beschleunigung, dofir ass d'Gravitatiounsbeschleunigung (g) ëmmer positiv. A verschiddene Physikbicher gëtt et genannt fräie Fallbewegung
2. Den Objet beweegt sech vertikal no ënnen mat enger bestëmmter Ufanksgeschwindegkeet (et gëtt voZum Beispill gëtt e Steen vertikal no ënnen geheit. D'Beweegungsrichtung ass ëmmer no ënnen an den Objet erlieft Beschleunigung, dofir ass g ëmmer positiv. A bestëmmte Physikbicher gëtt et genannt vertikal Bewegung no ënnen.
3. En Objet beweegt sech vertikal no uewe mat enger bestëmmter Ufanksgeschwindegkeet. Nodeems en seng maximal Héicht erreecht huet, beweegt en sech erëm no ënnen. Zum Beispill werft Dir eng Kugel vertikal no uewe a fänkt se dann erëm op, wann se no ënnen beweegt. Wann en no uewe beweegt, erlieft den Objet eng Verzögerung (negativ g), wann en no ënnen beweegt, erlieft den Objet eng Beschleunigung (positiv g). A bestëmmte Physikbicher gëtt dëst genannt vertikal Bewegung no uewen.
Et sollt een bemierken, datt wann en Objet eng vun den dräi uewe genannten Konditiounen erlieft, gëtt gesot, datt den Objet am fräie Fall ass.
Formel fir Bewegung am fräie Fall
Fräifallbewegung ass e Beispill fir eng gläichméisseg verännerend linear Bewegung, dofir ass d'Formel fir Fräifallbewegung am Fong déiselwecht wéi d'Formel fir eng gläichméisseg verännerend linear Bewegung an ass un d'Konditioune vun der Fräifallbewegung ugepasst.
Informatiounen:
h = Héicht (Meter), vo = Ufanksgeschwindegkeet (Meter/Sekonn), vt = Endgeschwindegkeet (Meter/Sekonn), t = Zäit (Sekonn), g = Schwéierkraaftbeschleunigung (Meter/Sekonn)2) = 9,8 m/s2 oder 10 m/s2.
Konstant Gravitatiounsbeschleunigung vun 10 m/s2 (positivt g - Objet beweegt sech no ënnen), dat heescht d'Geschwindegkeet vum Objet klëmmt all Sekonn ëm 10 m/s. 2 Sekonne méi spéit ass d'Geschwindegkeet vum Objet 20 m/s, 3 Sekonne méi spéit ass d'Geschwindegkeet vum Objet 30 m/s. Déi konstant Gravitatiounsverzögerung ass 10 m/s.2 (g ass negativ, den Objet beweegt sech no uewen), dat heescht datt d'Geschwindegkeet vum Objet ëm 10 m/s ofhëlt.2 all 1 Sekonn. 2 Sekonnen méi spéit hëlt d'Geschwindegkeet vum Objet ëm 20 m/s of. 3 Sekonnen méi spéit hëlt d'Geschwindegkeet vum Objet ëm 30 m/s of.
Eng konstant Beschleunigung oder Verzögerung trëtt nëmmen no bei der Äerduewerfläch op. Am Thema Newton säi Schwéierkraaftgesetz, wäert Dir léieren, datt de Wäert vu g mam Quadrat vun der Distanz ofhëlt.
Studéiert Beispiller vu Fräifallbewegungsproblemer , Beispiller vu vertikale Bewegungsproblemer no ënnen a Beispiller vu vertikale Bewegungsproblemer no uewen, fir datt Dir de Material iwwer d'Fräifallbewegung besser verstoe kënnt.
