Ազատ անկում ընդդեմ արկի շարժման
Ազատ անկումը և արկերի շարժումը երկու շատ կարևոր հասկացություններ են, որոնք քննարկվում են մեխանիկայի շրջանակներում: Այս երկու երևույթները չափազանց կարևոր են և կենսական դեր են խաղում այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են տիեզերական հետազոտությունները, եղանակային համակարգերը, ավիացիան, ռազմական կիրառությունները և նույնիսկ սպորտը: Նման ոլորտներում գերազանցելու համար այս հասկացությունների հստակ ըմբռնումը կենսական նշանակություն ունի: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ է ազատ անկումը և հրթիռի շարժումը, դրանց կիրառությունները, այս երկուսի նմանությունները, ազատ անկման և արկերի շարժման սահմանումները և վերջապես ազատ անկման և արկերի շարժման միջև եղած տարբերությունը:
Ի՞նչ է ազատ անկումը.
Ազատ անկումը նկարագրվում է որպես օբյեկտի շարժում, որտեղ գրավիտացիոն ուժը միակ ուժն է, որը գործում է օբյեկտի վրա: Օբյեկտի շարժումը իներցիոն շարժում է։ Ազատ անկման հայեցակարգը ճիշտ հասկանալու համար նախ պետք է հասկանալ գրավիտացիոն դաշտը և գրավիտացիոն ներուժը: Ձգողականությունը այն ուժն է, որն առաջանում է ցանկացած զանգվածի պատճառով: Զանգվածը գրավիտացիայի համար անհրաժեշտ և բավարար պայման է։ Ցանկացած զանգվածի շուրջ սահմանված է գրավիտացիոն դաշտ: Վերցրեք m1 և m2 զանգվածները, որոնք տեղադրված են միմյանցից r հեռավորության վրա: Այս երկու զանգվածների միջև ձգողության ուժը G.m1m2 / r2 է, որտեղ G-ն ունիվերսալ է գրավիտացիոն հաստատուն. Գրավիտացիոն պոտենցիալը մի կետում սահմանվում է որպես միավոր զանգվածի վրա կատարված աշխատանքի ծավալը, երբ այն անսահմանությունից բերվում է տվյալ կետ: Քանի որ անսահմանության ժամանակ գրավիտացիոն պոտենցիալը զրոյական է, իսկ աշխատանքի ծավալը բացասական է, գրավիտացիոն պոտենցիալը միշտ բացասական է:Օբյեկտի գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան սահմանվում է որպես օբյեկտի վրա կատարված աշխատանք, երբ օբյեկտը անսահմանությունից տեղափոխվում է նշված կետ: Երբ օբյեկտը գտնվում է ազատ անկման մեջ, օբյեկտի գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան վերածվում է կինետիկ էներգիայի: Սա հանգեցնում է օբյեկտի արագության մեծացման՝ այդպիսով առաջացնելով արագացում: Այս արագացումը հայտնի է որպես գրավիտացիոն արագացում։ Մոլորակային մարմինների շուրջ պտտվող օբյեկտները գտնվում են մշտական, ազատ անկման վիճակում: Նման արբանյակների շարժիչները օգտագործվում են արբանյակի պոտենցիալ էներգիան մեծացնելու համար, որպեսզի այն չբախվի մոլորակին։
Ի՞նչ է Projectile Motion?
Օբյեկտի շարժումը, որը նախագծվում կամ նետվում է, հայտնի է որպես արկի շարժում: Արկի շարժումը կարող է տեղի ունենալ ցանկացած իրավիճակում: Գրավիտացիոն դաշտի տակ, երբ օդի դիմադրությունը բացակայում է, արկերի շարժումը կարելի է համարել ազատ անկում: Արկետները շատ կարևոր դեր են խաղում այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ռազմական տեխնոլոգիաները, տիեզերական հետազոտությունները և նույնիսկ սպորտը:Նետելու միջոցով օբյեկտին տրված սկզբնական արագությունը համակարգում պահպանվում է որպես կինետիկ էներգիա։ Արկի առավելագույն բարձրությունը կախված է առարկայի նետման անկյունից, սկզբնական արագությունից և օդի դիմադրությունից: Շատ դեպքերում օդի դիմադրությունը անտեսվում է հաշվարկը հեշտացնելու համար:
Ո՞րն է տարբերությունը Free Fall-ի և Projectile Motion-ի միջև:
• Ազատ անկումը կարող է տեղի ունենալ միայն գրավիտացիայի պայմաններում, սակայն արկերի շարժումը կարող է տեղի ունենալ ցանկացած ուժային դաշտի ներքո:
• Ազատ անկումը արկերի շարժման հատուկ դեպք է, որտեղ սկզբնական արագությունը զրոյական է:
• Ազատ անկումը չի կարող տեղի ունենալ այն իրավիճակներում, երբ առկա է օդի դիմադրություն; Օբյեկտը կգա վերջնական արագության, սակայն արկի շարժումը կարող է տեղի ունենալ նման իրավիճակներում:
