Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Als massa zwaartekracht creëert, waarom versnelt alles dan met dezelfde snelheid naar de grond, ongeacht de massa?

Je bent gelijk om daar nieuwsgierig naar te zijn! Het lijkt contra -intuïtief, maar hier is hoe het werkt:

De sleutel is kracht en versnelling

* massa creëert zwaartekracht: Dit is waar. Hoe massiever een object is, hoe sterker zijn zwaartekrachttrekking.

* kracht is wat versnelling veroorzaakt: De tweede bewegingswet van Newton stelt dat kracht gelijk is aan massa -versnelling (F =MA).

* zwaartekracht is een kracht: De zwaartekracht van de aarde trekt alle objecten in de buurt.

Hoe het allemaal samenkomt:

1. De trek van de aarde op een veer is hetzelfde als zijn trek op een bowlingbal: Zowel de veer als de bowlingbal ervaren dezelfde zwaartekracht van de aarde omdat ze allebei op dezelfde afstand van het centrum van de aarde zijn.

2. De veer versnelt veel langzamer: De veer is minder massief dan de bowlingbal. Omdat versnelling kracht is gedeeld door massa (a =f/m) en de kracht hetzelfde is voor beide objecten, zal de veer veel langzamer versnellen.

3. Luchtweerstand gooit dingen af: In werkelijkheid speelt luchtweerstand een grote rol. De veer ervaart veel luchtweerstand en vertraagt ​​het. De bowlingbal ervaart minder luchtweerstand, dus de versnelling is dichter bij wat we alleen van de zwaartekracht zouden verwachten.

Het concept van vrije val:

Als we luchtweerstand verwijderen (zoals in een vacuüm), zouden zowel de veer als de bowlingbal in hetzelfde tempo vallen! Daarom kunnen astronauten objecten samen zien vallen in de luchtloze omgeving van de ruimte.

In wezen is de reden dat dingen in dezelfde snelheid vallen, dat de zwaartekracht evenredig toeneemt met de massa, terwijl de versnelling evenredig afneemt met de massa. Deze twee effecten annuleren elkaar, wat leidt tot dezelfde versnelling voor alle objecten in vrije val.