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”