Föremål under fritt fall
Hur kommer det sig att föremål i fritt fall(utan luftmotstånd) faller i samma hastighet ifall den faller neråt vertikalt i jämförelse med horisontellriktning ? Bör inte föremålet i horisontell riktning falla snabbare på grund av den varierande riktning som uppträder i förändrade variabel i hastighet(därmed indirekt påverka accelerationen) ?
Föremålet påverkas av endast en kraft, gravitationen, och den accelererar föremålet i kraftens riktning. Om föremålet faller rakt ner är det enkelt, kraft och hastighet går åt samma håll.
Om man ger föremålet en initial horisontell hastighet och vi inte tar hänsyn till friktion så behåller föremålet den hastigheten horisontellt i evighet (eller tills något stoppar den). Även för detta föremål så påverkas det bara av gravitationen i vertikal led och därmed får det samma hastighet vertikalt som det förra föremålet som bara rörde sig vertikalt.
Summan av hastigheterna för det andra föremålet gör att det rör sig åt sidan men det vertikala komponenten är alltid den samma oavsett hur den rör sig horisontellt.
CurtJ skrev:Föremålet påverkas av endast en kraft, gravitationen, och den accelererar föremålet i kraftens riktning. Om föremålet faller rakt ner är det enkelt, kraft och hastighet går åt samma håll.
Om man ger föremålet en initial horisontell hastighet och vi inte tar hänsyn till friktion så behåller föremålet den hastigheten horisontellt i evighet (eller tills något stoppar den). Även för detta föremål så påverkas det bara av gravitationen i vertikal led och därmed får det samma hastighet vertikalt som det förra föremålet som bara rörde sig vertikalt.Summan av hastigheterna för det andra föremålet gör att det rör sig åt sidan men det vertikala komponenten är alltid den samma oavsett hur den rör sig horisontellt.
Så detta med förändrad riktning kan endast uppträda vid ytor?
Nu förstår jag inte vad du menar. Kan du förklara? Gärna med en bild?
Generellt sett ändrar ett föremål hastighet och riktning om det påverkas av krafter. Ta t ex en satellit som sänds ut i rymden. Den påverkas bara av gravitationskrafter från kroppar den passerar om man bortser från gravitationen som är nära noll. Det gör att man kan beräkna dess bana med stor noggrannhet genom att veta hur tung den är och dess bana i förhållanden till himlakroppar som man har data om.
CurtJ skrev:Nu förstår jag inte vad du menar. Kan du förklara? Gärna med en bild?
Generellt sett ändrar ett föremål hastighet och riktning om det påverkas av krafter. Ta t ex en satellit som sänds ut i rymden. Den påverkas bara av gravitationskrafter från kroppar den passerar om man bortser från gravitationen som är nära noll. Det gör att man kan beräkna dess bana med stor noggrannhet genom att veta hur tung den är och dess bana i förhållanden till himlakroppar som man har data om.
Har inte befogenheten att förklara med bild , men vi vet att hastighet är en vektor av fart(magnitud) och riktning.
Formeln för accelerationen lyder a=
Eftersom v=velocitet=hastighet påverkas av riktning bör acceleration således göra det samma, men detta sker inte i fritt fall , emellertid vid ytor, exempelvis när en bil svänger , hastigheten förblir inte konstant på grund av den förändrade riktningen.
Hastigheten är en vektor och den påverkas av krafter som också är vektorer med riktning och storlek. Formeln för det är F=m*a, dvs storleken på kraften avgör storleken på accelerationen och riktningen på accelerationen är samma som riktningen på kraften. Hastigheten förändras med accelerationen och det är alltid hastigheten i accelerationens riktning som ändras. Finns det en hastighet i någon annan riktning vinkelrät mot accelerationen så ändras den inte. Jämför diskussionen om vertikal och horisontal rörelse ovan.
I en svängande rörelse måste man även ta hänsyn till kraften som gör att föremålet svänger. Den kraften kallas centripetalkraft och uppstår av yttre krafter, t ex däckens grepp mot vägen när en bil svänger i en kurva. Även den kraften kan beskrivas som F = m*a där accelerationen är en funktion av svängningsradien och hur fort föremålet svänger. Accelerationen är alltid riktad mot svängens centrum och den gör alltså att föremålet ändrar riktning hela tiden men i varje ögonblick har föremålet en hastighet rakt fram (i tangentens riktning) och accelerationen påverkar rörelsen sidleds och hastighetsändringen sker i accelerationsriktningen och den SAMMANLAGDA hastigheten blir kombinationen av dessa.
Förstår om du har svårt att följa det jag säger men grundregeln är att ett föremål accelererar om det påverkas av en kraft och riktningen på accelerationen är alltid den samma som riktningen på kraften. Så för att gå tillbaks till grundfrågan, den enda kraften som påverkar föremålet är riktad nedåt (gravitationen) och därför accelererar föremålet nedåt. Att sen föremålet har en initial hastighet horisontellt innebär bara att det bibehåller den hastigheten så länge ingen kraft påverkar det i horisontell riktning.
Enligt vad jag uppfattade så kan acceleration endast vara i den riktning som kraften(hastigheten, tyngdkraften) och därmed accelererar den neråt nedåt likt kraften( i detta fall tyngdkraften) . I bil illustrationen syftar du på friktion , normal kraft? och acceleration i sidled som orsakar en cirkulär rörelse som ökar hastigheten. Kraften i horisontell riktning har ingen betydelse för accelerationen neråt .
