Nyenzo ya Mwendo wa Kuanguka Bila Malipo
Katika nyakati za kale, mwendo wa vitu vinavyoanguka chini ulikuwa mada ya kuvutia sana katika falsafa ya asili. Mwanafalsafa Aristotle aliwahi kusema kwamba vitu vyenye uzito mkubwa huanguka haraka kuliko vitu vyepesi. Maoni ya Aristotle yaliathiri maoni ya watu walioishi kabla ya Galileo, ambao waliamini kwamba vitu vyenye uzito mkubwa huanguka haraka kuliko vitu vyepesi na kwamba kasi ya kuanguka kwa kitu inalingana na uzito wake. Labda kabla ya kusoma mada hii, pia ulifikiri jambo lile lile.
Angusha kipande cha karatasi na kitabu kutoka urefu sawa. Weka karatasi kwenye kiganja chako cha kushoto na kitabu kwenye kiganja chako cha kulia. Baada ya kuangushwa, kitabu hugonga sakafu kwanza, huku karatasi ikigonga sakafu baadaye. Sasa, jaribu kuweka karatasi juu ya kitabu, kisha angusha karatasi na kitabu sakafuni. Wakati huu, karatasi na kitabu hugonga sakafu kwa wakati mmoja.
Inasemekana kitu hupata mwendo wa kuanguka kwa uhuru ikiwa kitu hicho kinasogea pembeni kuelekea katikati ya dunia na wakati wa mwendo wake, kitu hicho hupata kasi ya uvutano ya mara kwa mara. Kikianguka kwa uhuru karibu na uso wa dunia, kitu hicho hupata kasi ya uvutano ya mara kwa mara ya 9,8 m/s2 na mwelekeo wa kasi ya uvutano ni kuelekea katikati ya dunia (pembeni kuelekea uso wa dunia). Ili kurahisisha hesabu zinazofanywa na wanafunzi wanaojifunza, g huzungushwa hadi 10 m/ s2.
Kuna hali tatu tofauti, ikiwa ni pamoja na:
1. Kitu husogea chini wima bila kasi ya awali (hakuna v)oKwa mfano, tunda huanguka kutoka kwenye mti baada ya kutenganishwa na shina lake. Mwelekeo wa mwendo huwa chini kila wakati na kitu hupata kasi, kwa hivyo kasi ya uvutano (g) huwa chanya kila wakati. Katika vitabu fulani vya fizikia huitwa mwendo wa kuanguka huru
2. Kitu husogea chini kwa wima kwa kasi fulani ya awali (kuna voKwa mfano, jiwe hutupwa chini wima. Mwelekeo wa mwendo huwa chini kila wakati na kitu hupata kasi, kwa hivyo g huwa chanya kila wakati. Katika vitabu fulani vya fizikia inaitwa mwendo wima wa kushuka chini.
3. Kitu husogea juu kwa wima kwa kasi fulani ya awali. Baada ya kufikia urefu wake wa juu zaidi, kitu husogea chini tena. Kwa mfano, unarusha jiwe wima juu kisha unalikamata tena linaposogea chini. Unaposogea juu, kitu hupata mteremko (hasi g), unaposogea chini, kitu hupata mchapuko (hasi g). Katika vitabu fulani vya fizikia, hii inaitwa mwendo wa wima wa juu.
Ikumbukwe kwamba ikiwa kitu kinapitia mojawapo ya masharti matatu hapo juu, kitu hicho kinasemekana kuwa katika kuanguka huru.
Fomula ya Mwendo wa Kuanguka Bila Malipo
Mwendo wa kuanguka huru ni mfano wa mwendo wa mstari unaobadilika sawasawa, kwa hivyo fomula ya mwendo wa kuanguka huru kimsingi ni sawa na fomula ya mwendo wa mstari unaobadilika sawasawa na hurekebishwa kulingana na hali ya mwendo wa kuanguka huru.
Taarifa:
h = urefu (mita), vo = kasi ya awali (mita/sekunde), vt = kasi ya mwisho (mita/sekunde), t = muda (sekunde), g = kasi kutokana na uvutano (mita/sekunde)2) = 9,8 m/s2 au 10 m/s2.
Kuongeza kasi ya mvuto mara kwa mara ya 10 m/s2 (g chanya - kitu husogea chini), ikimaanisha kasi ya kitu huongezeka kwa 10 m/s kila sekunde 1. Sekunde 2 baadaye, kasi ya kitu inakuwa 20 m/s, sekunde 3 baadaye kasi ya kitu inakuwa 30 m/s. Kupungua kwa mvuto mara kwa mara ni 10 m/s2 (g ni hasi, kitu husogea juu) ikimaanisha kasi ya kitu hupungua kwa 10 m/s2 kila sekunde 1. Sekunde 2 baadaye, kasi ya kitu hupungua kwa mita 20/s. Sekunde 3 baadaye, kasi ya kitu hupungua kwa mita 30/s.
Kuongeza kasi au kupunguza kasi mara kwa mara hutokea karibu na uso wa Dunia pekee. Katika mada husika Sheria ya Newton ya uvutano, utajifunza kwamba thamani ya g hupungua kulingana na mraba wa umbali.
Jifunze mifano ya matatizo ya mwendo wa kuanguka kwa uhuru , mifano ya matatizo ya mwendo wa wima wa kushuka chini na mifano ya matatizo ya mwendo wa wima wa kuinua ili uweze kuelewa vyema nyenzo kuhusu mwendo wa kuanguka kwa uhuru.
