20.4.1 Vrije valbeweging

Les Voortgang
0% voltooid

Hoewel de bespreking van krachten thuishoort in het volgende hoofdstuk, behandelen wij hier de beweging van een voorwerp onder invloed van de zwaartekracht. Als op een voorwerp op aarde alleen de zwaartekracht werkt, heeft het een constante neerwaartse versnelling van

$g = 9,8 \; \text{m/s}.$

Deze bewering is dus slechts van toepassing als de luchtweerstand verwaarloosd mag worden, d.w.z. in vrije val. Zij is niet alleen geldig voor voorwerpen die recht naar beneden vallen, maar ook voor projectielen nadat zij zijn gelanceerd.

Bij het analyseren van vrije val- en projectielbeweging heeft men dus te maken met eenparig versnelde beweging.

In het eenvoudigste geval begint een voorwerp te vallen op tijdstip t = 0, zonder enige beginsnelheid. Het ligt voor de hand om het beginpunt te beschouwen als de oorsprong (y = 0), en de neerwaartse valrichting als de positieve y-richting. Zo hebben wij EVRB, met v0 = 0 en a = g.

Op tijdstip t geldt derhalve

$$v = g \; t$$ $$y = \frac{1}{2} g \; t^2.$$

Merk op dat deze vergelijkingen gelden voor ieder voorwerp in vrije val op aarde. De massa van het voorwerp maakt geen verschil. De volgende tabel is dus een “universele” beschrijving van vrije val: