मुक्त पतन गती सामग्री
प्राचीन काळी, जमिनीवर पडणाऱ्या वस्तूंची गती हा नैसर्गिक तत्त्वज्ञानातील एक अतिशय मनोरंजक विषय होता. तत्त्वज्ञ ॲरिस्टॉटलने एकदा म्हटले होते की, जास्त वस्तुमान असलेल्या वस्तू हलक्या वस्तूंपेक्षा अधिक वेगाने खाली पडतात. ॲरिस्टॉटलच्या मताचा प्रभाव गॅलिलिओच्या आधी होऊन गेलेल्या लोकांच्या विचारांवर पडला, ज्यांचा असा विश्वास होता की जास्त वस्तुमान असलेल्या वस्तू हलक्या वस्तूंपेक्षा अधिक वेगाने खाली पडतात आणि वस्तूच्या पडण्याचा वेग तिच्या वस्तुमानाच्या प्रमाणात असतो. कदाचित या विषयाचा अभ्यास करण्यापूर्वी, तुम्हालाही असेच वाटत असेल.
एकाच उंचीवरून एक कागद आणि एक पुस्तक खाली टाका. कागद तुमच्या डाव्या तळहातावर आणि पुस्तक उजव्या तळहातावर ठेवा. खाली टाकल्यावर, पुस्तक आधी जमिनीवर पडते, तर कागद नंतर जमिनीवर पडतो. आता, कागद पुस्तकावर ठेवून, कागद आणि पुस्तक दोन्ही जमिनीवर खाली टाका. यावेळी, कागद आणि पुस्तक एकाच वेळी जमिनीवर पडतात.
एखादी वस्तू पृथ्वीच्या केंद्राला लंब दिशेने जात असेल आणि तिच्या हालचालीदरम्यान तिच्यावर स्थिर गुरुत्वीय त्वरण कार्य करत असेल, तर त्या वस्तूला मुक्त पतन गती (free fall motion) अनुभवत आहे असे म्हटले जाते. जर ती पृथ्वीच्या पृष्ठभागाजवळ मुक्तपणे खाली पडत असेल, तर तिच्यावर 9,8 m/s² चे स्थिर गुरुत्वीय त्वरण कार्य करते आणि या गुरुत्वीय त्वरणाची दिशा पृथ्वीच्या केंद्राकडे (पृथ्वीच्या पृष्ठभागाला लंब) असते. शिकणाऱ्या विद्यार्थ्यांकडून होणारी गणना सोपी करण्यासाठी, g ला 10 m/ s² पर्यंत पूर्णांकित केले आहे.
तीन वेगवेगळ्या परिस्थिती आहेत, ज्यामध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:
१. वस्तू सुरुवातीच्या वेगाशिवाय (v नाही) उभ्या दिशेने खाली जाते.oउदाहरणार्थ, एखादे फळ देठापासून वेगळे झाल्यावर झाडावरून खाली पडते. गतीची दिशा नेहमी खाली असते आणि वस्तूवर त्वरण कार्य करते, म्हणून गुरुत्वीय त्वरण (g) नेहमी धन असते. भौतिकशास्त्राच्या काही पुस्तकांमध्ये याला असे म्हटले जाते मुक्त पतन गती
२. वस्तू एका विशिष्ट सुरुवातीच्या वेगाने (v) उभ्या दिशेने खाली जाते.oउदाहरणार्थ, एक दगड उभ्या दिशेने खाली फेकला जातो. गतीची दिशा नेहमी खाली असते आणि वस्तूवर त्वरण कार्य करते, म्हणून g नेहमी धन असतो. भौतिकशास्त्राच्या काही पुस्तकांमध्ये याला म्हणतात खालील उभ्या गती.
३. एखादी वस्तू एका विशिष्ट सुरुवातीच्या वेगाने उभ्या दिशेने वर जाते. तिची कमाल उंची गाठल्यानंतर, ती वस्तू पुन्हा खाली येते. उदाहरणार्थ, तुम्ही एक गोटी उभ्या दिशेने वर फेकता आणि ती खाली येत असताना पुन्हा पकडता. वर जाताना, वस्तूला मंदन (ऋण g) जाणवते, तर खाली येताना, वस्तूला त्वरण (धन g) जाणवते. भौतिकशास्त्राच्या काही पाठ्यपुस्तकांमध्ये याला म्हणतात वरच्या दिशेने उभ्या गती.
हे लक्षात घेतले पाहिजे की, जर एखादी वस्तू वरील तीनपैकी एका परिस्थितीतून जात असेल, तर ती वस्तू मुक्त पतनात आहे असे म्हटले जाते.
मुक्त पतन गती सूत्र
मुक्त पतन गती हे एकसमान बदलणाऱ्या रेषीय गतीचे उदाहरण आहे, त्यामुळे मुक्त पतन गतीचे सूत्र हे मुळात एकसमान बदलणाऱ्या रेषीय गतीच्या सूत्रासारखेच असते आणि ते मुक्त पतन गतीच्या परिस्थितीनुसार समायोजित केले जाते.
माहिती :
h = उंची (मीटर), vo = सुरुवातीचा वेग (मीटर/सेकंद), vt = अंतिम वेग (मीटर/सेकंद), t = वेळ (सेकंद), g = गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (मीटर/सेकंद)2) = ४० मी/से2 किंवा १० मी/से2.
१० मी/से² चा स्थिर गुरुत्वाकर्षण प्रवेग2 (धन g – वस्तू खाली जाते), याचा अर्थ वस्तूचा वेग दर १ सेकंदाला १० मी/से ने वाढतो. २ सेकंदांनंतर, वस्तूचा वेग २० मी/से होतो, ३ सेकंदांनंतर वस्तूचा वेग ३० मी/से होतो. स्थिर गुरुत्वाकर्षणीय मंदन १० मी/से² आहे.2 (g ऋणात्मक आहे, वस्तू वरच्या दिशेने जाते) म्हणजेच वस्तूचा वेग 10 m/s ने कमी होतो.2 प्रत्येक १ सेकंदाला. २ सेकंदांनंतर, वस्तूचा वेग २० मी/से ने कमी होतो. ३ सेकंदांनंतर, वस्तूचा वेग ३० मी/से ने कमी होतो.
स्थिर त्वरण किंवा मंदन केवळ पृथ्वीच्या पृष्ठभागाजवळच घडते. या विषयात न्यूटनचा गुरुत्वाकर्षणाचा नियमतुम्हाला कळेल की g चे मूल्य अंतराच्या वर्गाच्या प्रमाणात कमी होते.
मुक्त पतन गतीच्या समस्यांची उदाहरणे , खालील उभ्या गतीच्या समस्यांची उदाहरणे आणि वरील उभ्या गतीच्या समस्यांची उदाहरणे अभ्यासा , जेणेकरून तुम्हाला मुक्त पतन गती हा विषय अधिक चांगल्या प्रकारे समजू शकेल.
