Forklar, hvorfor frit faldacceleration kan betragtes som en konstant for genstande, der falder inden for faw hundrede meter overflade?

Du har ret til at undre dig over, hvorfor vi ofte kan behandle frifaldsacceleration som konstant, når genstande falder relativt tæt på jordoverfladen. Her er hvorfor:

1. Gravitationskraft og afstand:

* Inverse Square Law: Tyngdekraften mellem to objekter er omvendt proportional med kvadratet i afstanden mellem deres centre. Dette betyder, at når afstanden mellem objekterne øges, falder gravitationskraften hurtigt.

* Jordens radius: Jorden er enorm! Dens radius er cirka 6.371 kilometer. Sammenlignet med dette er et par hundrede meter en lille brøkdel.

2. Effekten af ​​afstand på acceleration:

* Da afstanden mellem det faldende objekt og jordens centrum ændrer sig meget lidt inden for et par hundrede meter, forbliver gravitationskraft, der virker på objektet næsten konstant.

* Konstant kraft betyder konstant acceleration.

3. Luftmodstand er den større faktor:

* Mens gravitationsacceleration er næsten konstant inden for et par hundrede meter, bliver luftmodstand en meget mere markant faktor, når et objekt falder.

* Luftmodstand stiger med hastighed, så det kan have en betydelig indflydelse på objektets acceleration, især over længere afstande.

Eksempel:

Forestil dig en bold, der faldt fra et 500 meter tårn. Ændringen i afstand fra jordens centrum er ubetydelig sammenlignet med jordens radius. Derfor forbliver tyngdekraften og dermed accelerationen på grund af tyngdekraften næsten konstant i løbet af efteråret.

Konklusion:

Mens teknisk set varierer gravitationsacceleration lidt med afstand, for genstande, der falder et par hundrede meter nær jordoverfladen, er denne variation så lille, at vi kan betragte den konstant til praktiske formål. Luftmodstand kan på den anden side have en mere mærkbar indflydelse på objektets bevægelse.