Kako se odnose brzina objekta i njegova gravitacijska sila?

Odnos između brzine objekta i gravitacije može se razumjeti putem Newtonovih zakona gibanja i koncepta slobodnog pada.

Prvo, gravitacija je sila; ona je privlačna sila koju Zemlja djeluje na objekte. Blizu površine Zemlje, ova sila iznosi približno 9,8 metara po sekundi na kvadrat (m/s²). Kada se objekt podvrgne samo gravitaciji, ubrzavat će se prema tlu. To ubrzanje se naziva ubrzanje zbog gravitacije.

Brzina objekta jest rezultat ubrzanja uzrokovana silama koje djeluju na njega. Ako objekt počne slobodno padati iz mirovanja, njegova brzina će se s vremenom povećavati jer gravitacija neprekidno ubrzava objekt. Prema fizici, brzinu v može se izračunati koristeći sljedeću relaciju:

v=gt+v0

 v je konačna brzina,

g je ubrzanje zbog gravitacije (približno 9,8 m/s² na Zemlji),

t je proteklo vrijeme,

v0 je početna brzina.

Za slobodni pad, početna brzina v0 obično je nula (ako objekt počinje padati iz mirovanja), pa se jednadžba pojednostavljuje na:

v=gt

To znači da, u odsutnosti drugih sila poput otpora zraka, brzina objekta će se proporcionalno povećavati s vremenom.

Međutim, u stvarnosti, otpor zraka utječe na brzinu objekta. Kako se brzina objekta povećava, povećava se i otpor zraka dok ne postane jednak gravitacijskoj sili, u tom trenutku objekt pada konstantnom brzinom. Ta brzina se naziva terminalna brzina.

Ukratko, odnos između brzine objekta i gravitacije se manifestira u tome kako gravitacija uzrokuje ubrzanje objekta, a ubrzanje rezultira povećanjem brzine. Međutim, u stvarnom svijetu, faktori poput otpora zraka također utječu na stvarnu brzinu objekta.