Mituri despre căderea obiectelor

Ai zice că dezbatem aici lucruri prea bine știute, dar știința tocmai cu asta își face dtraba: concepții prea bine știute cărora le caută o explicație mai bună decât “că așa e”.

Veritasium este un canal YouTube creat de către Derek Muller care explică acolo tot felul de lucruri din lumea fizicii. Da, exact acel domeniu înfrățit cu matematica care nu ne e tocmai drag.

În filmul de mai sus Derek întreabă: de ce două mingi de greutăți (implicit și mase) diferite ajung în același timp la sol când le dai drumul de la înălțime?

Mituri egate de acest fenomen implică răspunsuri despre viteză și greutatea obiectelor. În primul rând se crede că obiecte cad cu viteză constantă. Nu, datorită faptului că Pământul aplică accelerația gravitațională (g) asupra lor, ele vor cădea cu viteze din ce în ce mai mari (mișcare uniform accelerată), însă vor cădea cu aceeași viteză comparând căderea unei mingi cu a celelilalte.

Bine, dar ce te faci că parașutiștii sau picăturile de ploaie ajung la un moment dat la o anumită viteză în cădere și nu o mai depășesc? Asta se datorează rezistenței aerului. La un moment dat rezistența aerului și gravitația se anulează iar obiectul cade cu o viteză constantă (inerția este de vină).

Bun, se trece la următorul mit legat de atracția gravitațională. Dacă cele două mingi ajung în același timp la sol nu înseamnă că ele sunt atrase la fel de Pământ? Nu. Dat fiind că unul este mai greu Pământul îl atrage cu o forță mai mare. Secretul aici este inerția corpurilor. Cu cât un corp este mai masiv cu atât este mai greu să îl pui (și să îl menții în mișcare).

Neluând în calcul forța de rezistență a aerului, egalarea raportului dintre greutătile corpurilor (G1/G2) și raportul inerțiilor acestora (m1v1/m2v2) va avea ca rezultat un raport invers între cele două viteze și, în concluzie, viteza de cădere nu depinde de masa celor două corpuri. Dat fiind că viteza în cădere liberă este v=gt, g și t fiind aceleași, rezultă că v1=v2 la căderea liberă în vid. Dat fiind că înălțimea de la care cad cele două mingi este prea mică, timpii diferiți în care cad (datorită frecării cu aerul) sunt mult prea mici pentru a fi luați în considerare.

De aceea două obiecte de greutăți diferite cad cu aceeași viteză (accelerată) și ajung în același timp la sol. Sper că te-ai distrat citind articolul 😀

2 Responses to “Mituri despre căderea obiectelor”

  1. Nu prea ai dreptate la postarea asta.

    • Credeam ca esti troll cand am citit prima data commentul. Explicatia data pe blogul lui Arhi este perfect valabila, mai putin partea cu conspiratiile.

      Nu iti fa bai ca nu prea raspund oamenii pe aici. Nu sunt multi care ar putea digera un text cu formule si experimente explicate in amanunt.

      Tehnocultura este, mai degraba, un loc de popularizare a domeniilor ce le-am invatat in scoala si fata de care nu ne-am lipit cand trebuia.

      In experimentele din video mingile ajung aproape in acelasi timp la sol, pentru ca diferenta de timp (care exista si care este datorata rezistentei aerului) este prea mica.

      Exprimarea cu raportul dintre greutate si impuls trebuie modificata in ceva in genul: daca egalezi raportul dintre greutati (G1/G2) cu impulsurile celor doua corpuri (m1v1/m1v2) vei ajunge la aceeasi viteza, daca nu iei in calcul rezistenta aerului. Vitezele calculate in vid ar fi aceleasi, pentru ca v = gt in caderea libera. La timpul t(15s) viteza celor doua corpuri va fi la fel.

      Discutam aici de un articol si explicatii pentru intelesul tuturor, fara sa fie nevoie sa iau in considerare o multime de formule care nu isi au rolul in exemplul dat: caderea libera a doua mingi de la inaltimea de 2 metri.