Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Leg de relatie tussen versnelling uit als gevolg van de zwaartekracht van een vallend object en helling?

De relatie tussen versnelling als gevolg van zwaartekracht en helling is een beetje genuanceerd en hangt af van hoe we "helling" definiëren.

Hier is de uitsplitsing:

1. Versnelling als gevolg van de zwaartekracht is constant:

* De versnelling als gevolg van de zwaartekracht, vaak weergegeven door 'G', is ongeveer 9,8 m/s² nabij het aardoppervlak. Dit betekent dat elk object dat vrijelijk valt een constante versnelling naar beneden ervaart, ongeacht zijn massa of vorm (het negeren van luchtweerstand).

2. Helling beïnvloedt de * component * van de zwaartekracht:

* Wanneer een object zich op een helling bevindt, kan de zwaartekracht die erop werkt, worden afgebroken in twee componenten:

* Normale kracht: Deze kracht werkt loodrecht op de helling en voorkomt dat het object door het oppervlak valt.

* tangentiële kracht: Deze kracht werkt parallel aan de helling en is verantwoordelijk voor de versnelling van het object langs de helling.

* De tangentiële kracht, die het onderdeel van de zwaartekracht is die het object bewegen, is * kleiner * dan de werkelijke zwaartekracht. Hoe steiler de helling, hoe groter de tangentiële kracht, en dus hoe groter de versnelling langs de helling.

* Opmerking: De werkelijke versnelling als gevolg van de zwaartekracht (9,8 m/s²) * verandert niet * met de helling. Alleen het onderdeel van die kracht die parallel aan de helling werkt, verandert.

3. Voorbeeld:

* Stel je een bal voor die een heuvel af rolt. Hoe steiler de heuvel, hoe sneller de bal zal rollen. Dit komt omdat de component van de zwaartekracht die parallel aan het oppervlak van de heuvel werkt (de tangentiële kracht) groter is op een steilere helling.

* De bal ervaart echter nog steeds de volledige zwaartekracht naar beneden. De helling heeft alleen invloed op hoe die kracht in zijn componenten wordt "gesplitst".

Samenvattend:

* Versnelling als gevolg van zwaartekracht is een constante waarde in de buurt van het aardoppervlak.

* De helling beïnvloedt de component van de zwaartekracht waardoor een object de helling versnelt, maar niet de werkelijke versnelling als gevolg van de zwaartekracht.

* Een steilere helling resulteert in een groter onderdeel van de zwaartekracht die parallel aan de helling werkt, wat leidt tot een grotere versnelling langs de helling.