Jít na vyhledávání

Fyzikální poradna

Máš nějaký dotaz?

Pokud se chceš na něco zeptat, napiš nám e-mail s předmětem „Fyzikální poradna“ na adresu:

poradna@svetenergie.cz / nebo využij kontaktní formulář
20. 08. 2018
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © Brian / stock.adobe.com)

Má hmotnost tělesa vliv na jeho rychlost při volném pádu v atmosféře?

Dobrý den. Nutně bychom potřebovali rozsoudit spor:) Prosím vás  má hmotnost tělesa vliv na jeho rychlost při volném pádu v atmosféře? Řekněme při stejném objemu i ploše. Moc děkuji.

Dobrý den,

Ke správné odpovědi je potřeba přesně popsat podmínky.

Dejme tomu, že vezmete dva stejné kusy papíru, jeden zmačkáte a druhý ne a oba necháte padat volným pádem. Je jasné, že zmačkaný dopadne dřív. Takže volný pád závisí na velikosti odporové síly (a ta závisí na tvaru a kolmém průřezu tělesa – zjednodušeně jeho šířce).

Kdyby jsme měli 2 tvarově stejná tělesa o různých hmotnostech, bude výsledek jiný – představte si balónek, naplněný vodou a heliem. Oba jsou stejné, ale jeden bude padat dolů a druhý bude "padat" nahoru. To je díky vztlaku vzduchu.

Takže celkově musíme zohlednit jak odpor vzduchu – Fo, tak i vztlakovou sílu Fv. Výsledná síla F, která na těleso působí bude tedy rozdíl tíhové síly tělesa Fg a sil, působících proti pohybu (odporové a vztlakové). Neboli F = Fg-Fv-Fo. A teď finální rozuzlení – odpor vzduchu závisí i na rychlosti – dokonce na její druhé mocnině. Čím rychleji se těleso pohybuje, tím je odporová síla větší. Na obě tělesa působí zpočátku stejná odporová síla, ale protože jedno je lehčí, bude mít na toto lehčí těleso odporová síla větší vliv (malou silou lehké těleso zastavíte, ale těžké už ne) a tak bude lehké těleso vlivem odporu vzduchu zpomalovat rychleji. Z toho vyplývá, že těžké těleso dopadne dříve, ale rozdíl může být vcelku minimální – zkuste hodit z okna plnou a částečně naplněnou PET lahev. Myslím, že rozdíl neodhalíte. Stejný vliv má na obě tělesa i vztlaková síla.

Pokud by vše probíhalo ve vakuu, padaly by lehká i těžká tělesa stejně.

Nevím, kdo vyhrál, ale doufám, že nakonec je vítězem každý, protože se opět ukázalo, že fyzika je všude kolem nás.

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická, Dukelská 13, České Budějovice
Vrátit se nahoru
detail