Verzögerung des frei fallenden Körpers

Ich denke, Sie verwechseln mental "Beschleunigung" und "Kraft".

Ich denke, Ihr Denkprozess lautet: "Wenn ich eine Beschleunigung auf ein Objekt ausübe, kämpft diese Beschleunigung gegen die Erdbeschleunigung, sodass sich die beiden Beschleunigungen teilweise gegenseitig aufheben."

Das Problem ist, dass Beschleunigung nicht etwas ist, das Sie auf ein Objekt "aufbringen" können - Sie können eine Kraft anwenden. Die Beschleunigung ist nur etwas, das Sie über die Bewegung eines Objekts messen können. Sie "wenden" also keine Beschleunigung von an$-24.5 ~\rm ms^{-2}$, beschleunigt das Objekt gemäß dem Problem mit dieser Geschwindigkeit.

Wenn das Problem Sie auffordern würde, die dafür erforderliche Kraft zu finden, müssten Sie tatsächlich die Schwerkraft berücksichtigen, da die Kraft, die zu einer solchen Beschleunigung führen würde, größer sein müsste, da sie gegen den Einfluss der Schwerkraft ankämpft:

Die Beschleunigung ist lediglich ein Maß für die im Problem beschriebene Bewegung; Es können viele Kräfte auf das Objekt wirken, einschließlich der Schwerkraft, aber wir werden nicht gebeten, sie zu berechnen.

Die Gleichung, die Sie verwenden, ist eine kinematische Gleichung. Kinematik, wie Sie sich vielleicht erinnern, ist die Art und Weise, wie wir Bewegung mathematisch beschreiben; es befasst sich nicht mit den Ursachen dieser Bewegung. Wenn ein Objekt beschleunigt wird$70 \sqrt{2} \text{ m/s}$und abbremsen bei$-24.5 \text{ m/s}^2$B. durch eine Kraft oder eine Kombination von Kräften, dann kommt es nach 200 m zurückgelegtem Weg zum Stillstand. ¹ Dies würde auch gelten, wenn es sich um ein Auto handelt, das die Autobahn hinunterfährt und auf die Bremse tritt.

Was Sie verwirrt, ist, dass beim Abbremsen des Objekts zwei Kräfte wirken: die Schwerkraft und eine zweite äußere Kraft. Diese zweite Kraft muss tatsächlich genügend Kraft bereitstellen, um der Schwerkraft entgegenzuwirken, und noch einige mehr; und wenn Sie die Mathematik durchgehen, werden Sie herausfinden, dass die erforderliche Kraft sein würde$F = m (24.5 \text{ m/s}^2 + g)$, so dass die Nettokraft ist$F = m (24.5 \text{ m/s}^2)$. ($m$hier ist die Masse des Objekts.) Aber was die kinematischen Gleichungen betrifft, so spielen die Einzelkräfte keine Rolle; Was zählt, ist die Nettobeschleunigung, die sie vermitteln.

Kräfte werden normalerweise als Teil der Dynamik betrachtet , die Ursachen von Bewegung, die Sie (wenn Sie gerade erst mit der Physik beginnen) vielleicht noch nicht ganz abgedeckt haben.

¹ Wortspiel nicht beabsichtigt.

Angenommen, Sie üben eine nach oben gerichtete Kraft aus$F$auf den fallenden Körper. Die Schwerkraft erzeugt eine nach unten gerichtete Kraft$-mg$also ist die Nettokraft:

Die Nettobeschleunigung ist dann:

Die von Ihnen berechnete Beschleunigung ist die Nettobeschleunigung$a_{net}$durch obige Gleichung gegeben.