Unterschied zwischen freiem Fall und Projektilbewegung

Freier Fall gegen Projektilbewegung
 

Freier Fall und Projektilbewegung sind zwei sehr wichtige Konzepte, die unter Mechanik diskutiert werden. Diese beiden Phänomene sind von größter Bedeutung und spielen eine entscheidende Rolle in Bereichen wie der Weltraumforschung, Wettersystemen, der Luftfahrt, militärischen Anwendungen und sogar dem Sport. Ein klares Verständnis dieser Konzepte ist unerlässlich, um sich in solchen Bereichen hervorzuheben. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Freifall und Projektilbewegung sind, ihre Anwendungen, Ähnlichkeiten zwischen diesen beiden, Definitionen des freien Falls und der Projektilbewegung und schließlich den Unterschied zwischen freiem Fall und Projektilbewegung.

Was ist der freie Fall??

Freier Fall wird als Bewegung eines Objekts beschrieben, bei dem die Gravitationskraft die einzige auf das Objekt wirkende Kraft ist. Die Bewegung des Objekts ist eine Trägheitsbewegung. Um das Konzept des freien Falls richtig zu verstehen, muss man zunächst das Gravitationsfeld und das Gravitationspotenzial verstehen. Die Schwerkraft ist die Kraft, die aufgrund einer beliebigen Masse auftritt. Masse ist die notwendige und ausreichende Voraussetzung für die Schwerkraft. Es gibt ein Gravitationsfeld um jede Masse. Nimm Massen m₁ und m2 in einem Abstand r voneinander angeordnet. Die Schwerkraft zwischen diesen beiden Massen ist G.m₁.m₂ / r² wobei G die universelle Gravitationskonstante ist. Das Gravitationspotenzial an einem Punkt ist definiert als die Menge an Arbeit, die an einer Einheitsmasse ausgeführt wird, wenn sie vom Unendlichen zum gegebenen Punkt gebracht wird. Da das Gravitationspotential im Unendlichen null ist und der Arbeitsaufwand negativ ist, ist das Gravitationspotential immer negativ. Die potentielle Schwerkraftenergie eines Objekts wird als die Arbeit definiert, die an dem Objekt geleistet wird, wenn das Objekt aus dem Unendlichen zu diesem Punkt gebracht wird. Befindet sich ein Objekt in einem freien Fall, wird die potentielle Energie der Gravitationskraft des Objekts in kinetische Energie umgewandelt. Dies bewirkt, dass die Geschwindigkeit des Objekts erhöht wird, wodurch eine Beschleunigung erzeugt wird. Diese Beschleunigung wird als Gravitationsbeschleunigung bezeichnet. Objekte, die sich um Planetenkörper bewegen, befinden sich in einem konstanten Freifallzustand. Die Triebwerke solcher Satelliten dienen dazu, die potentielle Energie des Satelliten zu erhöhen, damit er nicht auf den Planeten prallt.

Was ist Projektilbewegung??

Die Bewegung eines Objekts, das projiziert oder geworfen wird, wird als Projektilbewegung bezeichnet. Die Projektilbewegung kann in jeder Situation stattfinden. Bei einem Gravitationsfeld, wenn der Luftwiderstand nicht vorhanden ist, kann die Projektilbewegung als freier Fall betrachtet werden. Projektile spielen eine sehr wichtige Rolle in Bereichen wie Militärtechnologie, Weltraumforschung und sogar Sport. Die anfängliche Geschwindigkeit, die dem Objekt durch Wurf gegeben wird, wird als kinetische Energie im System gespeichert. Die maximale Höhe des Projektils hängt von dem Winkel ab, auf den das Objekt geworfen wurde, der Anfangsgeschwindigkeit und dem Luftwiderstand. Meistens wird der Luftwiderstand vernachlässigt, um die Berechnung zu vereinfachen.