Co to jest stałe przyspieszenie?
Stałe przyspieszenie ma miejsce, gdy szybkość, z jaką zmienia się prędkość lub prędkość ciała - o ile przyspiesza lub zwalnia - pozostaje taka sama przez określony czas. Przyspieszenie, prędkość i przemieszczenie to trzy podstawowe wielkości opisujące ruch ciała. Przemieszczenie jest miarą odległości przebytej przez ciało. Prędkość opisuje, jak szybko ciało podróżuje, ile dystansu pokonuje w określonym czasie. Przyspieszenie to miara zmiany prędkości, czyli zmiany prędkości ciała w określonym czasie.
Isaac Newton jako pierwszy połączył przyspieszenie z siłą. Druga zasada dynamiki Newtona mówi, że siłę działającą na ciało (F) można opisać w kategoriach jego masy (m) i jego przyspieszenia (a) równaniem F = ma. Oznacza to, że ciało poddane stałej sile będzie doświadczać stałego przyspieszenia. Metryczną jednostkę siły nazywa się Newtonem (N), a siła 1 Newtona spowoduje przyspieszenie ciała o wadze 2,2 funta (1 kg) z prędkością 3,28 stóp (1 m) na sekundę (ms 2 ). Oznacza to, że z miejsca spoczynku, po jednej sekundzie, ciało będzie się poruszać z prędkością 3,28 stóp (1 m) na sekundę, a po 10 sekundach będzie poruszać się z prędkością 32,8 stóp (10 m) na sekundę.
Każdy obiekt, na który działa grawitacja, podlega ciągłemu przyspieszeniu. Newton podobno wymyślił swoją teorię grawitacji, gdy jabłko wylądowało obok niego, gdy siedział pod drzewem. Czy ta historia jest prawdziwa, nie wiadomo, ale wiadomo, że Newton wywnioskował, że jabłko spada z powodu siły działającej między Ziemią a jabłkiem, i że siła ta jest wynikiem ich odpowiednich mas.
Przed Newtonem powszechnie uważano, że cięższe przedmioty spadają szybciej niż lżejsze. Ciężka skała spada szybciej niż lekkie pióro, ale nie ma to nic wspólnego z ich masami. Obliczenia przyspieszenia wywołanego grawitacją na Ziemi zależą od promienia obiektu, jego masy i liczby znanej jako stała siły grawitacyjnej. Na powierzchni Ziemi wszystkie obiekty podlegają szybkości stałego przyspieszenia około 9,81 ms 2 , chociaż zmienia się to nieznacznie wraz z szerokością geograficzną, ponieważ Ziemia nie jest idealną kulą.
Różnice w ruchu między piórami i skałami podczas ich spadania są spowodowane siłą tarcia cząsteczek powietrza działających na nie. Siła ta przeciwstawia się grawitacji i wynika raczej z ich kształtów niż z ich mas. Pióro podlega znacznie większemu tarciu powietrznemu niż skała. Na Księżycu, gdzie nie ma atmosfery, oba obiekty spadałyby w tym samym tempie.