logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Wplyw masy na spadanie swobodne

Soohy_tm 08 Cze 2007 00:12 54945 12
REKLAMA
  • #1 3963861
    Soohy_tm
    Poziom 15  
    Posty: 206
    Pomógł: 4
    Ocena: 5
    Witam wszystkich!
    Piszę tego posta, gdyż mam dosyć spory dylemat... Otóż wszyscy znajomi, rodzina itd. twierdzą, że masa ciała ma wpływ na prędkość i czas jego spadania (swobodnego oczywiście). Ja staram się tą teorię obalić, już nawet się założyłem z paroma osobami:P, lecz sam wzór V=g*t nic nie daje, a przykład z rzucaniem przedmiotów w przepaść i mierzeniem prędkości po czasie t, np: 3sec, 5sec itd nie skutkuje:/ Chodzi tu o warunki idealne, więc brak oporów powietrza, lub dokładnie równe opory. Błagam pomóżcie mi ich przekonać że jest tak jak mówię. :) Aha, oczywiście proszę o odpowiedzi tylko tych których informacje są z pewnego źródła, a nie na "chłopski rozum" :P Z góry wszystkim dziękuję :)

    P.S. Możecie jeszcze wyjaśnić dlaczego balon z wodorem będzie leciał do góry mimo grawitacji, a balon z CO2 spada...
    No i oczywiście, żeby mi tego nie zarzucono, robiłem test z puszkami od piwa :D jedna pusta druga pełna - spadły tak samo, ale wszyscy stwierdzili że za mała odległość... Jestem załamany! Jutro rzucam z 3-ciego piętra :D
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #2 3963889
    karlos79
    Poziom 33  
    Posty: 1768
    Pomógł: 254
    Ocena: 76
    Witam
    Spadanie swobodne:
    http://fizzyka.webpark.pl/kinematyka/spadanie/index.htm
    W warunkach normalnych nie określisz prędkości spadania swobodnego ciał, bo nie masz próżni.
    Spadanie swobodne występuje tylko w próżni.
    Do obliczenia prędkości spadania swobodnego nie bierze sie pod uwagę masy ciała tylko przyśpieszenia ziemskie, które to zależy od wysokości nad poziomem morza i szerokości geograficznej
    Pozdrawiam
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #3 3964070
    werpa_29
    Poziom 15  
    Posty: 128
    Pomógł: 20
    Ocena: 5
    Twoj test z puszkami piwa potwierdza to ze masa nie ma wplywu na "spadek swobodny" jednakze gdy z rzucisz z wiekszej wysokosci moze wystapic roznica w predkosci ale nie spowodowana roznica mas tylko tarciem miedzy cialem a czasteczkami powietrza.
    Balon wypelniony CO2 leci do dolu z prostego wzgledu - CO2 jest ciezsze od powietrza, a balon z wodorem wznosi sie bo wodor jest lzejszy od powietrza.
  • #4 3964670
    Soohy_tm
    Poziom 15  
    Posty: 206
    Pomógł: 4
    Ocena: 5
    No dzięki dzięki chłopaki!
    Mam nadzieje że to wystarczy, chociaż opinii nigdy mało :)
    Kolego werpa_29, czy w takim razie balon z CO2 i z He w próżni... no tak pękły by :D :D
  • #5 3965470
    staszeks
    Poziom 27  
    Posty: 893
    Pomógł: 84
    Ocena: 81
    Soohy_tm napisał:
    No dzięki dzięki chłopaki!
    Mam nadzieje że to wystarczy, chociaż opinii nigdy mało :)
    Kolego werpa_29, czy w takim razie balon z CO2 i z He w próżni... no tak pękły by :D :D

    masz rację.
    Jeżeli będą szczelne i wystarczająco wytrzymałe,to będą opadać jednakowo.
  • REKLAMA
  • #6 3965889
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 692
    Masa ma wpływ na spadanie ale tylko w powietrzu !

    Na ciało spadające w powietrzu działają dwie siły:

    - siła ciężkości Fc=m*g
    - siła oporu powietrza Fo=0.5*ρ*Cx*A*V*V; [N]

    Cx - współczynnik kształtu <=1 (im mniejszy tym lepiej)
    A - powierzchnia ciała [m&sup2;]
    V - prędkość ciała [m/s]
    ρ - gęstość powietrza [kg/m&sup3;]

    z tego widać, że przyspieszenie działające na ciało:

    $$a=\frac{(Fc-Fo)}{m}=g-\frac{0.5*\rho*C_x*A*V^2}{m}$$


    W miarę spadania prędkość ciała stabilizuje się (o ile zdąży ;) ) na wartości:


    $$Vs=\sqrt{\frac{2mg}{\rho AC_x}}$$

    ze wzrostem masy spada wpływ czynnika pochodzącego od oporu powietrza co widać też we wzorze na prędkość stabilną Vs.


    Ponieważ prędkość się ustala a nie narasta wciąż jak by to miało miejsce przy braku oporu powietrza więc i czas spadania będzie dłuższy niż w próżni.
  • #7 3966432
    czucz
    Poziom 11  
    Posty: 8
    Ocena: 2
    Paweł Es. napisał:


    Ponieważ prędkość się ustala a nie narasta wciąż jak by to miało miejsce przy braku oporu powietrza więc i czas spadania będzie dłuższy niż w próżni.


    Po prostu jak siły się zrównoważą to zgodnie z I zasada dynamiki Newtona ciało porusza sie ruchem jednostajnym.

    Soohy_tm pomyliło ci sie chyba z przykładem jaki zwykle w szkołach dają że kilo pierza spada tak samo szybko jak kilo stali w próżni gdzie nie ma oporów. Dwa kilo pierza w próżni szybciej spadnie niż kilo stali.
  • #8 3966917
    qrdel
    Poziom 28  
    Posty: 1074
    Pomógł: 100
    Ocena: 70
    No i tłumaczą, tłumaczą a sami jakoś nie zinternalizowali tej wiedzy.

    Jeżeli kilo pierza (w warunkach idelnych, w próżni) spada z tą samą prędkością co kilo stali, to kolejne kilo pierza obok tego pierwszego też tak spada, ale jak je razem połączymy (te pierza w 2 kilo) to już przyśpieszy?

    W nagrodę za takie teorie proponuję spuścić sobie na jedną nogę kilo pierza a na drugą kilo stali.

    P.S. Oczywiście wiem że powinno się pisać kilogram.
  • #9 3967182
    czucz
    Poziom 11  
    Posty: 8
    Ocena: 2
    Kilogram jest kilogramem nie ważne czy jest to pierze czy stal zaboli tak samo. Chyba że według ciebie kilogram pierza mniej waży.
    Jak sobie spuścisz na jedna nogę 2kilo czego a na druga nogę kilogram czego to poczujesz różnice.






    Ps. kilo - kilogram mój błąd, pomyliłem z przedrostkiem 10^3
  • #10 3968625
    staszeks
    Poziom 27  
    Posty: 893
    Pomógł: 84
    Ocena: 81
    Paweł Es. napisał:
    Masa ma wpływ na spadanie ale tylko w powietrzu !

    Na ciało spadające w powietrzu działają dwie siły:

    - siła ciężkości Fc=m*g
    - siła oporu powietrza Fo=0.5*ρ*Cx*A*V*V; [N]


    A ja uwzględniłbym jeszcze siłę wyporu
  • #11 3968922
    jiwaniuk
    Poziom 31  
    Posty: 1393
    Pomógł: 142
    Ocena: 145
    staszeks
    Jak byś tak chciał być dokładny to trzeba byłoby uwzględnić siłę tarcia i siłę lepkości i może kilka innych. Ale nie popadajmy w skrajności. Myślę że autor już dostał odpowiedź na swoje wątpliwości i nie ma co dalej tematu drążyć.

    Pozdrawiam wszystkich

    jjanek
  • REKLAMA
  • #12 3968923
    BolzZ
    Poziom 26  
    Posty: 1019
    Pomógł: 56
    Ocena: 67
    czucz napisał:
    Kilogram jest kilogramem nie ważne czy jest to pierze czy stal zaboli tak samo. Chyba że według ciebie kilogram pierza mniej waży.
    Jak sobie spuścisz na jedna nogę 2kilo czego a na druga nogę kilogram czego to poczujesz różnice.






    Ps. kilo - kilogram mój błąd, pomyliłem z przedrostkiem 10^3

    ty chlopie pomyliles co innego, a raczej zapomniales o czyms- o mysleniu ;) przeczytaj sobie dla pewnosci ten temat od poczatku :D
    a kilogram to wlasnie tysiac gram, "gram" z przedrostkiem "kilo".
  • #13 3971172
    Soohy_tm
    Poziom 15  
    Posty: 206
    Pomógł: 4
    Ocena: 5
    Kolego qrdel... zaimponowałeś mi :D

    Paweł Es.:
    Pomijając opory powietrza, ew. rozpatrując dwie piłki - jedna z powietrzem a druga ołowiana :) przy tych samych rozmiarach:
    przyciąganie ziemskie jest to samo, opory powietrza te same tak więc wg. mnie spadną jednakowo...
    Co do wypowiedzi qrdel-a: Dobry przykład, jeśli dobrze to rozpatrzyć to dojdziemy do wniosku, że w końcu ciała nie będą spadać tylko się unosić :D

    Cytat:
    czucz:
    Soohy_tm pomyliło ci sie chyba z przykładem jaki zwykle w szkołach dają że kilo pierza spada tak samo szybko jak kilo stali w próżni gdzie nie ma oporów. Dwa kilo pierza w próżni szybciej spadnie niż kilo stali.

    Czy kolega to sprawdził ? :) bo coś mi sie wydaje że jednak spadną razem. Taki przykład jest podawany w szkołach (sam słyszałem), ale na pewno nie przez nauczycieli fizyki :) Nie sądzisz że za mało danych żeby to ocenić? Aha, a to pierze to w poduszce czy jak? :)

    Rozmawiałem z kolegą który jest bardzo dobry w tym temacie. Poniżej jego wypowiedź:
    Cytat:

    ...a to sie bierze stad ze:
    F = G * m1 * m2 / r^2
    a = F / m1
    czyli m1 sie skraca
    m1 - masa obiektu
    m2 - masa ziemi
    r- odleglosc od srodka ziemi
    G - stala grawitacji
    a - przyspieszenie
    a wiec
    a = G * m2 / r^2
    r^2 - to oczywiscie r do potegi 2

Podsumowanie tematu

✨ W warunkach idealnych, czyli w próżni, masa ciała nie wpływa na prędkość i czas swobodnego spadania – wszystkie ciała spadają z takim samym przyspieszeniem ziemskim niezależnie od masy. Różnice w prędkości spadania pojawiają się jedynie w obecności oporu powietrza, gdzie siła oporu zależy od kształtu, powierzchni i prędkości ciała, a masa wpływa na ostateczną prędkość ustaloną (prędkość graniczną). Przykłady eksperymentalne, takie jak spadanie puszek pełnej i pustej, potwierdzają brak wpływu masy w warunkach minimalnego oporu. Balony z różnymi gazami unoszą się lub opadają ze względu na różnice gęstości gazów względem powietrza – wodór i hel są lżejsze, więc balony z nimi unoszą się, natomiast balon z CO2 opada, gdyż CO2 jest cięższy od powietrza. W próżni, jeśli balony byłyby szczelne i wytrzymałe, spadałyby jednakowo. Dyskusja podkreśla także konieczność uwzględnienia siły wyporu, oporu powietrza oraz innych sił tarcia i lepkości w rzeczywistych warunkach, co komplikuje pomiar prędkości spadania ciał o różnych masach i kształtach.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA