السقوط الحر كما ذكرنا هو سقوط الأجسام تحت تأثيرة قوة واحدة وهي قوة الجاذبية الأرضية، ولكن هل سألت نفسك عما يحدث للجسم عند سقوطه سقوطاً حراً؟
ماذا يحدث للجسم إذا سقط سقوطاً حراً نحو الأرض؟
يخضع سقوط الأجسام بشكل عام إلى قوة مقاومة الهواء وقوة الجاذبية الأرضية، وعند إهمال مقاومة الهواء، فإن الجسم يكون في حالة سقوط حر، ولكن هل تتعجل الأجسام الساقطة؟
إذا فرضنا إسقاط كرة من ارتفاع معين في حالة السكون، تكون السرعة الابتدائية صفراً، ثم تتزايد أثناء السقوط، بحيث يتوقف مقدار الزيادة في السرعة على الارتفاع الذي سقطت منه الكرة، وكلما زاد الارتفاع زاد الزمن المستغرق للوصول إلى الأرض، أي أن الحركة تكون بـ: عجلة تسارع موجبة.
إذاً أول ما يحدث للجسم عند سقوطه سقوطاً حراً نحو الأرض:
(أنه يتعجل بفعل قوة الجاذبية الأرضية)
مثال توضيحي 1:
إذا سقط جسمين مختلفين في الوزن من ارتفاع واحد في آن واحد، أيهما يصل أولاً؟
في وجود مقاومة الهواء: يصل الجسم الأثقل وزناً أولاً
في غياب مقاومة الهواء: يصلان في آن واحد
أي أن: جميع الأجسام في حالة السقوط الحر تتحرك بنفس عجلة الجاذبية الأرضية، وتصل إلى الأرض في نفس الوقت مهما اختلفت أوزانها.
مثال توضيحي 2:
إذا قذفنا جسماً (كرة) نحو الأعلى ليسقط سقوطاً حراً، ماذا يحدث له؟
تتحرك الكرة نحو الأعلى بسرعة متجهة متناقصة إلى أن تصل السرعة النهائية إلى صفر
V = 0
في تلك الفترة تتحرك الكرة بعجلة تباطؤ منتظمة؛ لأن مقدار السرعة يتغير كل لحظة وصولاً إلى الصفر
وعندما تصل السرعة إلى صفر، تتحرك نحو الأرض بعجلة تسارع منتظمة.
وعليه:
السرعة اللحظية: ثابتة المقدار والاتجاه
السرعة المتجهة: مختلفة؛ لأنها في اتجاهين متعاكسين
