क्या होता है जब कोई वस्तु पृथ्वी की ओर गिरती है?

जब कोई वस्तु पृथ्वी की ओर गिरती है, तो कई अलग-अलग चीजें होती हैं, ऊर्जा हस्तांतरण से लेकर वायु प्रतिरोध से लेकर बढ़ती गति और गति तक। खेल के सभी कारकों को समझना आपको शास्त्रीय भौतिकी में कई समस्याओं, संवेग जैसे शब्दों के अर्थ और ऊर्जा के संरक्षण की प्रकृति को समझने के लिए तैयार करता है। संक्षिप्त संस्करण यह है कि जब कोई वस्तु पृथ्वी की ओर गिरती है, तो वह गति और गति प्राप्त करती है, और इसकी गतिज ऊर्जा बढ़ती है क्योंकि इसकी गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा गिरती है, लेकिन यह स्पष्टीकरण कई महत्वपूर्ण को छोड़ देता है विवरण।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

जब कोई वस्तु पृथ्वी की ओर गिरती है, तो वह गुरुत्वाकर्षण बल के कारण गति करती है, गति और गति प्राप्त करती है जब तक गुरुत्वाकर्षण के तहत वस्तु के वजन के कारण वायु प्रतिरोध बिल्कुल नीचे की ओर बल को संतुलित करता है - एक बिंदु जिसे टर्मिनल कहा जाता है वेग।

गिरने की शुरुआत में किसी वस्तु की गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा गिरते ही गतिज ऊर्जा में बदल जाती है, और यह गतिज ऊर्जा ध्वनि उत्पन्न करने में जाती है, जिससे वस्तु उछलती है, और वस्तु के टकराने पर विकृत या टूट जाती है जमीन।

गुरुत्वाकर्षण के कारण वस्तुएँ पृथ्वी की ओर गिरती हैं। ग्रह की पूरी सतह पर, गुरुत्वाकर्षण 9.8 m/s. के निरंतर त्वरण का कारण बनता है², आमतौर पर प्रतीक दिया जाता हैजी. यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप कहां हैं (यह लगभग 9.78 मीटर/सेकेंड है)² भूमध्य रेखा पर और 9.83 m/s² ध्रुवों पर), लेकिन यह सतह पर मोटे तौर पर समान रहता है। इस त्वरण के कारण वस्तु गुरुत्वाकर्षण के अंतर्गत आने वाले प्रत्येक सेकंड में 9.8 मीटर प्रति सेकंड की गति से बढ़ जाती है।

गति (पी) गति से निकटता से जुड़ा हुआ है (वी) समीकरण के माध्यम से:

इसलिए वस्तु अपने गिरने के दौरान गति प्राप्त करती है। वस्तु का द्रव्यमान प्रभावित नहीं करता है कि वह कितनी जल्दी गुरुत्वाकर्षण के अंतर्गत आता है, लेकिन इस संबंध के कारण बड़े पैमाने पर वस्तुओं में समान गति से अधिक गति होती है।

दबाव (एफ) वस्तु पर कार्य करना न्यूटन के दूसरे नियम में प्रदर्शित होता है, जिसमें कहा गया है:

इस मामले में, त्वरण गुरुत्वाकर्षण के कारण होता है, इसलिएए​ = ​जी,जिसका मतलब है कि:

जो वजन के लिए समीकरण है।

पृथ्वी का वायुमंडल इस प्रक्रिया में एक भूमिका निभाता है। वायु प्रतिरोध के कारण हवा वस्तु के गिरने को धीमा कर देती है (अनिवार्य रूप से सभी वायु अणुओं के गिरने पर इसे टकराने का बल), और यह बल वस्तु के गिरने की गति को बढ़ाता है। यह तब तक जारी रहता है जब तक यह टर्मिनल वेग नामक बिंदु तक नहीं पहुंच जाता है, जहां वस्तु के वजन के कारण नीचे की ओर बल वायु प्रतिरोध के कारण ऊपर की ओर बल से बिल्कुल मेल खाता है। जब ऐसा होता है, तो वस्तु अब गति नहीं कर सकती है और उस गति से तब तक गिरती रहती है जब तक वह जमीन से नहीं टकराती।

हमारे चंद्रमा जैसे शरीर पर, जहां कोई वायुमंडल नहीं है, यह प्रक्रिया नहीं होगी, और वस्तु गुरुत्वाकर्षण के कारण तब तक गति करती रहेगी जब तक कि वह जमीन से नहीं टकराती।

किसी वस्तु के पृथ्वी की ओर गिरने पर क्या होता है, इसके बारे में सोचने का एक वैकल्पिक तरीका ऊर्जा के संदर्भ में है। गिरने से पहले - अगर हम इसे स्थिर मान लें - तो वस्तु में गुरुत्वाकर्षण क्षमता के रूप में ऊर्जा होती है। इसका मतलब है कि इसमें पृथ्वी की सतह के सापेक्ष अपनी स्थिति के कारण बहुत अधिक गति लेने की क्षमता है। यदि यह स्थिर है, तो इसकी गतिज ऊर्जा शून्य है। जब वस्तु को छोड़ा जाता है, गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा धीरे-धीरे गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है क्योंकि यह गति पकड़ती है। वायु प्रतिरोध की अनुपस्थिति में, जिसके कारण कुछ ऊर्जा नष्ट हो जाती है, गतिज ऊर्जा के ठीक पहले वस्तु जमीन से टकराती है, वही गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा होगी जो उसके उच्चतम स्तर पर थी बिंदु।

जब वस्तु जमीन से टकराती है, तो गतिज ऊर्जा को कहीं जाना पड़ता है, क्योंकि ऊर्जा बनाई या नष्ट नहीं होती है, केवल स्थानांतरित होती है। यदि टक्कर लोचदार है, जिसका अर्थ है कि वस्तु उछल सकती है, तो अधिकांश ऊर्जा इसे फिर से उछालने में चली जाती है। सभी वास्तविक टकरावों में, जमीन से टकराने पर ऊर्जा नष्ट हो जाती है, इसमें से कुछ ध्वनि उत्पन्न करने में चली जाती है और कुछ विकृत हो जाती है या वस्तु को अलग कर देती है। यदि टक्कर पूरी तरह से बेलोचदार है, तो वस्तु को कुचल दिया जाता है या तोड़ दिया जाता है, और सारी ऊर्जा ध्वनि और वस्तु पर प्रभाव बनाने में चली जाती है।