الأجسام الساقطة السقوط الحر
1- تعريف السقوط الحر :
هو حركة جسم يسقط تحت تأثير وزنه فقط ، بمعنى إهمال مقاومة الهواء أو أي قوى أخرى .
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
– الأجسام الساقطة باتجاه الأرض تزداد سرعتها خلال سقوطها ، من خلال الزيادة في الإزاحات .
عجلة الأجسام الساقطة :
– بغياب مقاومة الهواء تسقط كل الأجسام قرب سطح الكوكب ، بالعجلة نفسها . وتدعى هذه الحركة حركة السقوط الحر .
– لدى انعدام مقاومة الهواء تسقط كل الأجسام بالعجلة نفسها دون اعتبار لكتلتها .
– يرمز إلى عجلة السقوط الحر على سطح الأرض بالمتجه g ومقدارها تقريباً 9.81m/S2 ويسمى عجلة الجاذبية الأرضية .
– تتجه عجلة الجاذبية الأرضية إلى أسفل باتجاه مركز الأرض .
س: مقدار عجلة الأجسام الساقطة تكون قرب سطح الأرض( 9.81m/S2 _ ) لماذا ؟
الجواب : تتجه عجلة الجاذبية الأرضية إلى أسفل باتجاه مركز الأرض . وفي نظام الاحداثيات نختار عادة الاتجاه إلى أسفل سالباً .
قذف جسم رأسياً إلى أعلى :
لدى رمينا جسماً إلى أعلى في الهواء فإن الجسم يستمر في الصعود لبعض الوقت ، إلى أن يقف لحظياً في القمة ، ثم يغير اتجاه حركته ويبدأ في السقوط .
– كل الأجسام المقذوفة إلى أعلى في الهواء يكون لها بعيد إطلاقها ، عجلة ثابتة إلى أسفل مقدارها
– -9.81m/s2 .
س: ما الذي يحدث عند قذف كرة رأسياً إلى أعلى :
ج: تتناقص الإزاحة الرأسية للكرة مع تتابع الفترات الزمنية ، إلى أن تتوقف الكرة وتبدأ أخيراً بالسقوط بسرعة متزايدة إلى أسفل .
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
– يظهر الشكل التالي منحنى ( السرعة – الزمن ) البياني للكرة وفيه لحظة معينة تصبح عندها سرعة الكرة صفراً . ويحصل ذلك عندما تصل الكرة إلى قمة مسارها وقبيل بدء سقوطها .
– العجلة تبقى – 9.81m/s2 حتى في القمة حيث السرعة صفر .
–
-يشير الميل الثابت للخط المستقيم في المنحنى إلى أن العجلة ثابتة في كل لحظة .
عجلة الأجسام الساقطة سقوطاً حراً ثابتة
عند قذف كرة رأسياً إلى أعلى :
– سرعة الكرة التي قذفت في الهواء إلى أعلى موجبة ، أما عجلتها فسالبة .
– تستمر الكرة في الحركة إلى أعلى ولكن بتناقص في سرعتها من خلال التناقص في الإزاحة .
– حركة الكرة إلى أعلى هي حركة ذات سرعة موجبة وعجلة سالبة . العجلة هي نفسها أما المتغيرات فهي الموقع واتجاه السرعة ومقدارها
– للجسم عند بدء سقوطه سرعة سالبة وعجلة سالبة .
-عجلة السقوط الحر تسهل حساب السرعة والزمن والإزاحة لأنواع مختلفة من الحركات من خلال استخدام معادلات الحركة ذات العجلة الثابتة .
نتيجة
1- الجسم الساقط في مجال الجاذبية يتحرك على مسار مستقيم.
2- الجسم الساقط في مجال الجاذبية يتحرك بعجلة منتظمة .مقدارها ( 9.81m/s2) تسمى عجلة الجاذبية الأرضية .ويرمز لها بالرمز g
) 