تطبيقات على السقوط الحر

ماذا سيحدث إن ألقيت مطرقة وريشة من نفس الارتفاع وفي نفس الوقت؟ لا شك أن الإجابة المنطقية ستكون أن المطرقة ستصل إلى الأرض أولاً، إلا أنه في حالة السقوط الحر سيصلان في نفس الوقت. وفيما يلي أهم التطبيقات على السقوط الحر.

السقوط الحر:

السقوط الحر هو حركة الأجسام لأعلى أو لأسفل تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية فقط، بحيث تكتسب الأجسام الساقطة سقوطاً حراً عجلة تسارع ثابتة تساوي 9.8 m/ بغض النظر عن كتلة الأجسام. وعليه فإن كافة الأجسام التي تتعرض لقوة الجاذبية فقط تكون في حالة سقوط حر.

تطبيقات على السقوط الحر:

· المركبات الفضائية التي تتواجد في الفضاء دون نظام للدفع.

· القفز الحر للأشخاص بدون مظلات هوائية.

· رمي الأجسام المختلفة إلى أعلى بشكل مستقيم.

· إسقاط الأجسام لأسفل باستخدام أنبوب الإسقاط.

· حركة رائد فضاء يدور حول الأرض بسقوط حر ثابت.

· حركة المقذوفات.

أهمية تطبيقات السقوط الحر:

تعد معرفة السقوط الحر وفهم القوانين المرتبطة بحركة الأجسام حال السقوط الحر مهمة للغاية للأسباب التالية:

- تطوير المركبات الفضائية المختلفة.

- معرفة مواقع وإحداثيات الأجسام الساقطة.

- تطوير المقذوفات والصناعات الدفاعية.

أمثلة تطبيقية على السقوط الحر:

مثال 1:

تم إسقاط قطعة من القطن ومسمار حديدي من ارتفاع واحد في آن واحد دون وجود مقاومة للهواء، أيهما يصل أولاً؟

الحل:

يصلان في آن واحد؛ لأنهما في حالة سقوط حر.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

مثال 2:

هل تعد المقذوفات أجسام في حالة سقوط حر؟

الحل:

تكون حركة المقذوفات تحت تأثير الجاذبية الأرضية فقط، وبالتالي فإنها تعتبر في حالة سقوط حر، إلا أن الحركة في نظام المقذوفات تكون في بعدين (البعد الرأسي والبعد الأفقي)، أي في الاتجاهين X و Y.