Что если временно ускорить массу быстре свободного падения?

Question

Допустим, есть безвоздушное пространство в вертикально установленной трубе высотой 10 км, есть устройство способное запустить от верха трубы вниз некую массу, пусть будет 1 кг, со скоростью превышающей скорость свободного падения в 2 раза, будет ли тормозиться этот 1 кг? И до какого значения скорости ? Образно

Answer 1

Ваш вопрос интересный и требует понимания физики. Если мы предположим, что в вашем эксперименте нет воздуха (то есть нет воздушного сопротивления) , то объект будет продолжать двигаться вниз с той же скоростью, которую вы ему задали, пока не столкнется с чем-то, что остановит его. Это связано с первым законом Ньютона, который гласит, что объект продолжает оставаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не подействует внешня сила.
 
В реальном мире, конечно, есть воздушное сопротивление, которое будет замедлять движение объекта. Однако в вашем эксперименте вы убрали воздух, поэтому воздушное сопротивление не играет роли.
 
Таким образом, если вы запустите 1 кг массы со скоростью, превышающей скорость свободного падения в 2 раза, в безвоздушном пространстве, он будет продолжать двигаться с этой скоростью до тех пор, пока на него не подействует какая-либо другая сила (например, столкновение с землей) .

Answer 2

А ничего. Будет двигаться по законам механики. Скорость будет равна интегралу от ускорения. Пройденный путь как интеграл от скорости. Причём, источник ускорения совершенно не важен, какими сторонними силами создаётся.

Answer 3

Ничего особенного. Например, первые американские космические корабли после набора максимальной высоты начинали ускоряться ракетоносителем по направлению к Земле, чтобы набрать нужную орбитальную скорость.
А в примере в вопросе - будет ускоряться с ускорением больше ускорения свободного падения. Скорость свободного падения устанавливается постоянной, если успет, и затем уменьшается только в атмосфере.