|
'''Volný pád''' je [[Mechanický pohyb|pohyb]] [[těleso|tělesa]] o [[hmotnost]]i <math>m</math> v [[homogenní gravitačníGravitace#Tíhové pole|homogenním gravitačnímtíhovém poli]]<ref group="pozn." name="grav">Je-li pád popisován v inerciální vztažné soustavě (např. reálný pád na povrchu nerotujících astronomických těles bez atmosféry), setrvačné síly nepůsobí a tíhové pole je rovno "čistému" gravitačnímu poli tělesa a tíhové zrychlení rovno zrychlení gravitačnímu.</ref>, při kterém počáteční [[rychlost]] tělesa je ''[[nula|nulová]]'' a kromě [[GravitačníNewtonův gravitační zákon#Tíhová síla a tíha|gravitačnítíhové síly]] na [[těleso]] nepůsobí ''žádná'' další [[síla]], popř. jsou další síly ''zanedbatelné'' (tzn. ''[[odpor prostředí]] se zanedbává'').
==Pohybové rovnice==
Pomineme-li odpor okolního prostředí a uvažujeme-li pouze homogenní gravitačnítíhové pole (např. relný pád z malých výšek na povrchu těles bez atmosféry), působí na pohybující se těleso pouze [[síla]] ve [[vertikála|vertikálním směru]] o velikosti
:<math>F=-mg</math>,
kde <math>g</math> je [[gravitačnítíhové zrychlení]].<ref (popřgroup="pozn." [[tíhovéname="grav" zrychlení]])./>
V [[Česko|našich]] zeměpisných šířkách je <math>g</math> rovno 9,81 m.·s<sup>-2</sup>. Záporným znaménkem se označuje, že těleso padá směrem dolů (daná [[souřadnicová osa]] je totiž obvykle orientována směrem vzhůru). [[Pohybová rovnice]] v daném směru má tvar
:<math>F = ma</math>,
kde <math>a</math> je [[zrychlení]] tělesa.
==Kinematika pohybu==
Volný pád je tedy [[rovnoměrně zrychlený přímočarý pohyb]] se [[Zrychlení|zrychlením]] rovným [[Gravitačnítíhovému zrychlení|gravitačnímu zrychlení]]. Ze vztahů pro [[rovnoměrně zrychlený přímočarý pohyb]] (za předpokladu, že osa <math>y</math> směřuje vertikálně) plyne
:<math>v = v_0 + gt</math>
:<math>y = y_0 + v_0 t + \frac{1}{2}gt^2</math>
== Energie ==
Při volném pádu se [[potenciální energie]] tíhového pole (ve speciálních případech [[gravitační potenciální energie]]<ref group="pozn." name="grav" />) mění na [[Kinetická energie|kinetickou energii]] tělesa.
== Přesnost řešení ==
Uvedené řešení je pouze přibližné, protože [[gravitačnítíhové pole]] [[Země]]astronomických těles ve skutečnosti není homogenní - [[gravitační pole]] je blízké [[Gravitace#Radiální (centrální) gravitační pole|centrálnímu]] a se zvětšující se výškou jeho síla klesá, také odstředivá síla, je-li složkou tíhové síly, se (s výjimkou osy otáčení) se vzdáleností mění. Chyba je však při výpočtu pádů na povrchu Země o mnoho řádů nižší, než například vliv [[Odpor prostředí|odporu vzduchu]].
== Odkazy ==
=== Poznámky ===
<references group="pozn." />
=== Související články ===
* [[Vrh šikmý|Šikmý vrh]]
| 