ในชีวิตประจำวันของเรา เราสามารถพูดได้ว่าการตกอย่างอิสระเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากเราไม่สามารถหลีกเลี่ยงอิทธิพลของแรงต้านของอากาศได้ วิธีเดียวที่จะทำให้เกิดการตกอย่างอิสระคือในห้องปฏิบัติการโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าหลอดนิวตัน ในอุปกรณ์นี้ การทำสุญญากาศทำได้โดยการกำจัดอากาศผ่านปั๊มดูด ด้วยอุปกรณ์นี้ เราสามารถพิจารณาการเคลื่อนที่ของการตกอย่างอิสระด้วยการประมาณที่ดี
เมื่อร่างกายเคลื่อนไหวอย่างอิสระ จะอยู่ภายใต้แรงเพียงหนึ่งเดียว นั่นคือ แรงน้ำหนัก แรงของน้ำหนักที่กระทำต่อร่างกายที่ตกลงมาอย่างอิสระจะกระทำไปในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนไหว ดังนั้นการเคลื่อนไหวนี้จึงเป็นประเภท MRUV (การเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงที่แตกต่างกันอย่างสม่ำเสมอ) ดังนั้นเราจึงมีความเป็นไปได้ที่จะใช้ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ที่อธิบาย MRUV
เพื่ออำนวยความสะดวกในการศึกษาการเคลื่อนไหวของการตกอย่างอิสระ เราสามารถแทนที่ตัวแปรบางตัวได้
- เราเห็นว่าวิถีที่ร่างกายอธิบายในการเคลื่อนที่แบบอิสระนั้นเป็นแนวตรงและแนวตั้งเสมอ เราสามารถแทนที่ตัวแปร S (ตำแหน่ง) สำหรับตัวแปร H ที่เกี่ยวข้องกับแกนตั้งได้
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
- โมดูลัสความเร่งของร่างกายในการตกอย่างอิสระเท่ากับโมดูลัสของการเร่งความเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g)
- แกนอ้างอิงเป็นแกนตั้ง วางลง โดยมีจุดกำเนิดอยู่ที่จุดที่ร่างกายจะตกลงมา
- ภายใต้เงื่อนไขข้างต้น: ตำแหน่งเริ่มต้นของร่างกายและความเร็วเริ่มต้นเป็นโมฆะ (H = 0 และ v = 0)
- เนื่องจากความเร่งโน้มถ่วงเป็น (g) และหันลงด้านล่าง ค่าของมันจะเป็นค่าบวกเสมอ
ด้านล่างมีตารางที่มีฟังก์ชันหลักของ MRUV และฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องของการเคลื่อนที่แบบอิสระ
โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
ซิลวา, Domitiano Correa Marques da. "ฟังก์ชันเวลาที่อธิบายการเคลื่อนไหวของการตกอย่างอิสระ"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/funcoes-horarias-que-descrevem-movimento-queda-livre.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
