Почему масса не влияет на скорость падения тела в вакууме? (Я написал своё предположение. Скажите - оно верно или нет?)

Question

Почему масса не влияет на скорость падения тела в вакууме? (Я написал своё предположение. Скажите - оно верно или нет?)

DER |-2SH-| KA Мыслитель (9752), закрыт 1 год назад

Если у тела есть масса, значит на него может действовать сила. Эта сила - сила тяжести. Она состоит из ускорения свободного падения и массы. Если положить тело на весы, то нам покажут силу, с которой тело давит на поверхность.
однако воздух - это не настолько плотное вещество, чтобы на него давить и не лететь вниз. Воздух начинает как-бы обтекать тело. Тут уже аэродинамика пошла...
Однако чем более аэродинамичное тело, тем легче ему "рассекать" воздух под ним.
+ чем тело тяжелее (масса), тем больше силы прикладывается к "рассечению" воздуха и, соответственно, тело с более обтекаемой формой при равных массах, либо с большей массой и одинаковой формой упадёт быстрее на поверхность.
Однако сила эта нужна только для падения, то есть рассечения среды под ним (пусть будет даже вода). И если создать вакуум, то масса, то есть сила, с которой он пытается "рассечь" пустоту, никак не добавляет преимущества в скорости падения.

В вакууме (без какой-либо среды (без воздуха и тд.)) на них действуют одинаковые силы, так как нет никакого сопротивления, чтобы масса могла дать преимущество в скорости падения, то и падают они одновременно.

Пример - перо и камень. Перо очень лёгкое и само по себе не особо аэродинамично. Хотя камень тоже не из лётчиков, однако он значительно тяжелее. У обоих не аэродинамичная форма, то есть им это не поможет. Тогда свой вклад вносит масса камня. Вес его больше - сила, с которой он рвётся вниз больше, рассекает быстрее воздух под ним = победа по скорости в его кармане
(Много бреда написал. Если ошибся где-то - укажите пожалуйста)

Answer 1

Ваше предположение в целом верно, но вот некоторые уточнения и объяснения.

В вакууме (где нет сопротивления воздуха) все тела падают с одинаковой скоростью, независимо от их массы или формы. Это связано с тем, что единственная сила, действующая на падающие тела, - это сила тяжести. По закону Ньютона, ускорение тела под действием силы пропорционально его массе и обратно пропорционально силе: a = F/m. В случае с тяжести, F = mg, где m - масса тела, и g - ускорение свободного падения. Таким образом, ускорение тела под действием тяжести будет a = mg/m = g. Вы видите, что масса сокращается, и все тела падают с одинаковым ускорением g.

Однако в атмосфере сопротивление воздуха играет важную роль, и разные тела могут падать с разной скоростью из-за аэродинамических сил и массы. Таким образом, ваш пример с пером и камнем верен: в атмосфере масса и форма влияют на скорость падения тела, но в вакууме они падают с одинаковой скоростью, так как нет сопротивления, которое масса могла бы преодолеть.

Ваше предположение о том, что в вакууме масса не добавляет преимущества в скорости падения, верно. В вакууме все тела подвержены одинаковому ускорению под действием силы тяжести, и их масса не играет никакой роли в этом процессе.

Answer 2

Ронин 浪人 Искусственный Интеллект (335482) 1 год назад

Во понаписал. Целый научный труд.

DER |-2SH-| KAМыслитель (9752) 1 год назад

Просто хочу понят: правильно понимаю суть или нет

Answer 3

В целом, ваше предположение верно. В вакууме, где отсутствует воздух или другие среды, масса тела не влияет на его скорость падения. Это объясняется тем, что в отсутствие воздуха нет силы сопротивления, которая может замедлить падение легкого или тяжелого тела. Поэтому, если бросить два тела с разной массой в вакууме, они будут падать с одинаковой скоростью и достигнут земли одновременно.

Однако, если рассматривать падение тел в среде, например, в воздухе, масса тела может влиять на скорость падения. Тяжелые тела падают быстрее, чем легкие, так как сила тяжести, действующая на тело, пропорциональна его массе. Кроме того, форма и плотность тела также могут влиять на его скорость падения в среде.