Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom bereiken gevallen objecten van verschillende massa's tegelijkertijd de grond in de lucht?

Het is een veel voorkomende misvatting die de lagen van verschillende massa's de grond tegelijkertijd in de lucht bereiken. Dit is alleen waar in een vacuüm . In de lucht is de verklaring niet helemaal nauwkeurig.

Dit is waarom:

1. Luchtweerstand: Luchtweerstand, ook bekend als drag, is een kracht die zich verzet tegen de beweging van objecten door de lucht. De hoeveelheid luchtweerstand hangt af van de vorm, grootte en snelheid van het object.

* zwaardere objecten: Terwijl de zwaartekracht op zwaardere objecten met meer kracht trekt, hebben ze ook meer traagheid (weerstand tegen verandering in beweging). Dit betekent dat ze minder worden beïnvloed door luchtweerstand, vooral bij lagere snelheden.

* lichtere objecten: Lichte objecten ervaren een groter effect van luchtweerstand ten opzichte van hun gewicht. Dit betekent dat ze meer vertragen dan zwaardere objecten.

2. Terminalsnelheid: Naarmate een object valt, neemt de luchtweerstand toe met snelheid. Uiteindelijk is de kracht van luchtweerstand gelijk aan de zwaartekracht en het object stopt met versnellen. Dit wordt terminale snelheid genoemd. Lichte objecten bereiken eindsnelheid in de eindsnelheid en met een lagere snelheid dan zwaardere objecten.

Voorbeeld:

Stel je voor dat je een veer en een bowlingbal van dezelfde hoogte laat vallen. De bowlingbal zal sneller vallen en eerst de grond raken omdat luchtweerstand er minder impact op heeft. De veer zal echter langzaam naar de grond fladderen vanwege het grotere oppervlak en het lichtgewicht.

In een vacuüm:

Als u de veer en de bowlingbal in een vacuüm zou laten vallen (waar geen luchtweerstand is), zouden ze in dezelfde snelheid vallen en tegelijkertijd de grond bereiken. Dit komt omdat de enige kracht die op hen werkt, de zwaartekracht is en de zwaartekracht alle objecten met dezelfde snelheid versnelt, ongeacht hun massa.

Conclusie:

Hoewel de uitspraak die objecten van verschillende massa's tegelijkertijd op de grond liet vallen, vaak wordt gebruikt als een demonstratie van de zwaartekracht, is het cruciaal om te begrijpen dat dit alleen in een vacuüm waar is. In lucht zullen zwaardere objecten in het algemeen de grond bereiken vóór lichtere objecten vanwege de invloed van luchtweerstand.