Fritt fall

Vertikal position y som funktion av tid. Den röda tangenten visar fallhastigheten efter 2 sekunder för g = 10 m/s².
David Scott genomför ett experiment vid Apollo 15:s månlandning.
För andra betydelser, se Fritt fall (olika betydelser).

Ett föremål sägs befinna sig i fritt fall om det endast påverkas av gravitationskrafter.

Fritt fall i mekanik

Vanligtvis menar man med fritt fall att föremålet endast påverkas av jordens gravitationskraft, när det är i närheten av jordens yta. Ett föremål i fritt fall ovan jordytan accelereras med en acceleration nedåt a = -g, där g är tyngdaccelerationen på ungefär 9,81 m/s²[a] Alla föremål som faller fritt på samma ställe faller enligt ekvivalensprincipen med samma acceleration.[2]

Om kroppen som faller har initialhastighet 0, ökar farten nedåt varje sekund med 9,81 m/s (ca 35 km/timme): v = -gt. Sträckan ökar kvadratiskt med tiden, enligt s = -½ gt2. Hastigheten ökar med roten ur fallsträckan v = √(2gs).[3]

Om ett föremål släpps tillräckligt högt upp kommer det dock normalt inte att falla fritt, eftersom också andra krafter, såsom luftmotståndet, påverkar föremålet. Den uppkomna accelerationen blir då något lägre. Luftmotståndet ökar normalt med kvadraten på fallhastigheten, vilket gör att fallande föremål som påverkas av luftmotstånd till slut uppnår en maxhastighet, den så kallade gränshastigheten. För en fallande människa har personens orientering stor betydelse och gör att gränshastigheten kan bli mellan cirka 150 och 300 km/h.

Fritt fall i vardagligt tal

I icke-vetenskapliga sammanhang, till exempel fallskärmshoppning, syftar begreppet "fritt fall" på fall utan fallskärm eller annan bromsande anordning, även om luftmotståndet är märkbart.

Begreppet förekommer också i ekonomijournalistik för att beskriva stora och plötsliga kursfall.[4]

Se även

Kommentarer

  1. ^ Storleken på tyngdaccelerationen varierar mellan cirka 9,76 och 9,83 m/s² men har ett internationellt normerat värde på 9,80665 m/s² eller avrundat 9,81 m/s², vilket ungefärligen motsvarar tyngdaccelerationen vid latitud 45° och havsytans nivå.[1]

Referenser

  1. ^ normalaccelerationen vid fritt fall i Nationalencyklopedins nätupplaga. Läst 30 augusti 2017.
  2. ^ ”Ekvivalensprincipen”. Lunds universitet, Nationellt resurscentrum för fysik. 6 november 2015. https://www.fysik.org/lekplatsfysik/fritt-fall/ekvivalensprincipen/. Läst 29 mars 2023. 
  3. ^ ”Konstant acceleration”. Lunds universitet, Nationellt resurscentrum för fysik. 16 februari 2019. https://tivoli.fysik.org/larare/bra-att-veta/acceleration/konstant/. Läst 29 mars 2023. 
  4. ^ TT (22 juni 2022). ”Fritt fall för populära fastighetsaktien SBB”. Dagens Nyheter. https://www.dn.se/ekonomi/fritt-fall-for-populara-fastighetsaktien-sbb/. 

Externa länkar

Auktoritetsdata

Media som används på denna webbplats

Free fall.svg
The y-position as a function of time for g = 10 m/s2. The tangent (red) shows the velocity after 2 seconds.
Apollo 15 feather and hammer drop.ogv
Apollo 15 Commander Dave Scott demonstrates that the mass of an object does not affect the time it takes to fall, using a hammer and a feather on the Moon.