Miért csökken a labda sebessége idővel az elrúgás után?

A levegő közegellenállása jelentősen fékezi a gyorsan repülő tárgyakat.

A labda sebességét a gravitációs mező is befolyásolja, de mivel az konzervatív, így amit emelkedéskor elvesz, azt süllyedéskor visszaadja.

"Miért nem halad a labda ugyanazzal a gyorsasággal, amikor elrúgták, egészen addig, amíg valaki meg nem állítja?"

Légüres térben úgy halad.

Newton 1. tv-e: Egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, amíg más erő nem hat rá.

Ha van légkör, akkor a légellenállás egy erő, ami lelassítja a labdát.

[link]

"A folyadékban vagy gázban mozgó testre erő hat. Ezt az erőt két komponensre szokás bontani, a mozgás irányába eső, azt akadályozó, illetve erre merőleges komponensre. A mozgás irányába eső erő a közegellenállás, a rá merőleges erő neve felhajtóerő. A test haladása érdekében kifejtett erő megegyezik a közegnek a testre kifejtett erejével. Ez utóbbit nevezzük hidrodinamikai ellenállásnak, légellenállásnak vagy közegellenállásnak. Ez több tényezőtől függ."

Kérdező - a Holdon elrúgott labda is gyorsan leesik a Holdra, tehát ütközik.

Amúgy kapaszkodj meg - az összes létező műhold gyakorlatilag ilyen "örökmozgó", csak azokat rakétákkal gyorsítják, nem lábrúgásokkal.

#5 - A Holdon nem csökken a labda sebessége a közegellenállás miatt.

#2-nek is igaza van.

A Holdon is van gravitáció, csak kisebb, mint a földön, a nehézségi erő felbontható egy sebesség irányú és arra merőleges komponensre.

A merőleges komponens miatt előbb-utóbb a felszínhez fog érni. És a becsapódás fogja lelassítani végső soron.

Pl kidobsz egy labdát a 10. emeletről. Az gyorsulni fog a földet érésig, de amikor találkozik a talajjal az lelassítja elég gyorsan 0-ra.

Ha nincs légkör és tökéletesen rugalmas az ütközés a labda és a talaj között, akkor tudna örökmozgóan föl-le pattogni.

De ez az ütközés nem szokott tökéletesen rugalmas lenni, elnyelődik az energia egy része, így folyamatosan egyre alacsonyabbra pattog vissza akkor is, ha nincs légkör. Ha van légkör, akkor az is lassítja a zuhanáskor is, meg utána a visszapattanáskor is, így gyorsabban megáll a labda a földön.

Ahogy 6-os mondja. Ha elég nagy sebességgel "rúgod meg" a labdát, akkor körpályára tud állni. Ezt a sebességet rakéta meghajtással lehet elérni, de ha már elérte a rakéta nélkül is körpályán marad.

A Holdról pár gondolat:

Minden égitestre vonatkoztatva van körsebesség (más szóval első kozmikus sebesség). Ez az a sebesség, amivel a labda már körpályára tud állni és nem esik vissza a tömegvonzás miatt. A Hold körül 1,68 km/sec sebességet elérve már keringésre tud állni a labda. Ugyan különösebb légkör nem fékezi, tehát egy ideális Hold körül keringhetne az világ végéig, de a Hold tömegvonzási egyenetlenségei előbb-utóbb lassítani fogják és a Hold felé közeledik.

Minden égitesten van szökési sebesség is (második kozmikus sebesség). Ez az a sebesség, amivel meg kell rúgni a labdát, hogy kiszakadhasson az égitest tömegvonzásából és el tudjon távolodni. Ez a Hold esetében 2,38 km/sec. De a Föld és a Nap tömegvonzása ettől még hat a labdára, ezzel a sebességgel nem fog annyira messzire jutni :)

Newton jól mondta: a labda egyenletes sebességgel halad, ha más erő nem hat rá. De a valós világban valami mindig beleköp a levesbe: légköri surlódás, tömegvonzás.