Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

§ 13. Свободное падение тел

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Падение тел, наблюдаемое нами в повседневной жизни, строго говоря, не является свободным, поскольку помимо силы тяжести на тела действует сила сопротивления воздуха. Но если сила сопротивления пренебрежимо мала по сравнению с силой тяжести, то движение тела очень близко к свободному (как, например, при падении маленького тяжёлого гладкого шарика).

Тела падают свободно в безвоздушном пространстве, например внутри сосуда, из которого откачан воздух.

Поскольку сила тяжести, действующая на каждое тело вблизи поверхности земли, постоянна, то свободно падающее тело должно двигаться с постоянным ускорением, т. е. равноускоренно (это следует из второго закона Ньютона).

1 Такие фотографии делают стробоскопическим методом. Свободно падающий в темноте шарик освещают кратковременными вспышками света стробоскопа через равные промежутки времени. Положения шарика в моменты вспышек фиксируются на плёнке фотоаппарата, затвор которого открыт в течение всего времени падения шарика.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Мы знаем, что модули векторов перемещений, совершаемых телом при прямолинейном равноускоренном движении за последовательные равные промежутки времени, относятся как ряд последовательных нечётных чисел. Именно такой ряд и образуют соответствующие перемещения шарика, показанные на рисунке 28:

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Таким образом, отношение модулей векторов перемещений, совершённых шариком за последовательные равные промежутки времени, свидетельствует о том, что шарик в свободном падении двигался равноускоренно.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Из рисунка 28 видно, что с момента начала движения шарик прошёл 1,23 м за 0,5 с, причём его начальная скорость была равна нулю. По этим данным можно вычислить модуль вектора ускорения шарика, выразив его из формулы Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

А с каким ускорением будут свободно падать другие тела, например кусочек ваты, картонная коробка из-под обуви, деревянная бусинка? Другими словами: зависит ли ускорение при свободном падении тел от их массы, объёма, формы и т. д.?

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Свободное падение описывается теми же формулами, что и любое равноускоренное движение. Например, при падении из состояния покоя проекции векторов скорости и перемещения рассчитываются по формулам Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28x = axt, Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28если начальная скорость не равна нулю, то Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28и т. д. Только вместо ах, обозначающего проекцию произвольного ускорения, ставят gx, подчёркивая тем самым, что любое свободно падающее тело движется с ускорением свободного падения. Поэтому формулы выглядят так:

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

При движении тела вниз векторы ускорения свободного падения, скорости и перемещения направлены в одну и ту же сторону, поэтому их проекции имеют одинаковые знаки.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Вывод о том, что все тела, независимо от их масс, форм и размеров, совершают свободное падение совершенно одинаково, на первый взгляд может показаться противоречащим нашему повседневному опыту. Мы видим, что тяжёлые тела достигают земли быстрее, чем лёгкие, падающие с той же высоты.

На самом деле никакого противоречия здесь нет. Просто обычно мы наблюдаем падение тел в воздухе, который действует на падающее тело с некоторой силой, оказывая сопротивление движению.

Если рассматривать, например, падение в воздухе маленького тяжёлого шарика (рис. 30, а), то силой сопротивления воздуха можно пренебречь по сравнению с действующей на шарик силой тяжести и с некоторым приближением считать, что шарик свободно падает. Из рисунка видно, что равнодействующая (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28ш) сил тяжести и сопротивления воздуха, придающая шарику ускорение, мало отличается от силы тяжести (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28тяж. ш), поэтому шарик движется с ускорением, близким к Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Но падение в воздухе кусочка ваты (рис. 30, б) никак нельзя считать свободным, так как в этом случае сила сопротивления составляет значительную часть от силы тяжести и равнодействующая сила (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28в) значительно меньше силы тяжести (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28тяж. в). Поэтому кусочек ваты падает в воздухе с гораздо меньшим ускорением, чем при свободном падении.

К выводу о том, что ускорение свободного падения не зависит от массы тела, первым пришёл Галилей в конце XVI в. Одновременно роняя с башни тяжёлые шары и наблюдая за их падением, он обнаружил, что шары, имея разные массы, достигали земли почти одновременно.

Зная, с каким ускорением движется любое тело под действием силы тяжести, согласно второму закону Ньютона, можно записать формулу для нахождения модуля вектора силы тяжести, действующей на тело произвольной массы m:

Сравнивая эту формулу с той, которая была дана в курсе физики 7 класса:

Вопросы

1. Что называется свободным падением тел?
2. Как доказать, что свободное падение шарика, изображённого на рисунке 28, было равноускоренным?
3. С какой целью ставился опыт, изображённый на рисунке 29, и какой вывод из него следует?
4. Что такое ускорение свободного падения?
5. Почему в воздухе кусочек ваты падает с меньшим ускорением, чем железный шарик?
6. Кто первым пришёл к выводу о том, что свободное падение является равноускоренным движением?

Упражнение 13

1. С какой высоты свободно падала сосулька, если расстояние до земли она преодолела за 4 с?

Источник

§ 13. Свободное падение тел

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Падение тел, наблюдаемое нами в повседневной жизни, строго говоря, не является свободным, поскольку помимо силы тяжести на тела действует сила сопротивления воздуха. Но если сила сопротивления пренебрежимо мала по сравнению с силой тяжести, то движение тела очень близко к свободному (как, например, при падении маленького тяжёлого гладкого шарика).

Тела падают свободно в безвоздушном пространстве, например внутри сосуда, из которого откачан воздух.

Поскольку сила тяжести, действующая на каждое тело вблизи поверхности земли, постоянна, то свободно падающее тело должно двигаться с постоянным ускорением, т. е. равноускоренно (это следует из второго закона Ньютона).

1 Такие фотографии делают стробоскопическим методом. Свободно падающий в темноте шарик освещают кратковременными вспышками света стробоскопа через равные промежутки времени. Положения шарика в моменты вспышек фиксируются на плёнке фотоаппарата, затвор которого открыт в течение всего времени падения шарика.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Мы знаем, что модули векторов перемещений, совершаемых телом при прямолинейном равноускоренном движении за последовательные равные промежутки времени, относятся как ряд последовательных нечётных чисел. Именно такой ряд и образуют соответствующие перемещения шарика, показанные на рисунке 28:

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Таким образом, отношение модулей векторов перемещений, совершённых шариком за последовательные равные промежутки времени, свидетельствует о том, что шарик в свободном падении двигался равноускоренно.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Из рисунка 28 видно, что с момента начала движения шарик прошёл 1,23 м за 0,5 с, причём его начальная скорость была равна нулю. По этим данным можно вычислить модуль вектора ускорения шарика, выразив его из формулы Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

А с каким ускорением будут свободно падать другие тела, например кусочек ваты, картонная коробка из-под обуви, деревянная бусинка? Другими словами: зависит ли ускорение при свободном падении тел от их массы, объёма, формы и т. д.?

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Свободное падение описывается теми же формулами, что и любое равноускоренное движение. Например, при падении из состояния покоя проекции векторов скорости и перемещения рассчитываются по формулам Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28x = axt, Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28если начальная скорость не равна нулю, то Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28и т. д. Только вместо ах, обозначающего проекцию произвольного ускорения, ставят gx, подчёркивая тем самым, что любое свободно падающее тело движется с ускорением свободного падения. Поэтому формулы выглядят так:

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

При движении тела вниз векторы ускорения свободного падения, скорости и перемещения направлены в одну и ту же сторону, поэтому их проекции имеют одинаковые знаки.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Вывод о том, что все тела, независимо от их масс, форм и размеров, совершают свободное падение совершенно одинаково, на первый взгляд может показаться противоречащим нашему повседневному опыту. Мы видим, что тяжёлые тела достигают земли быстрее, чем лёгкие, падающие с той же высоты.

На самом деле никакого противоречия здесь нет. Просто обычно мы наблюдаем падение тел в воздухе, который действует на падающее тело с некоторой силой, оказывая сопротивление движению.

Если рассматривать, например, падение в воздухе маленького тяжёлого шарика (рис. 30, а), то силой сопротивления воздуха можно пренебречь по сравнению с действующей на шарик силой тяжести и с некоторым приближением считать, что шарик свободно падает. Из рисунка видно, что равнодействующая (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28ш) сил тяжести и сопротивления воздуха, придающая шарику ускорение, мало отличается от силы тяжести (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28тяж. ш), поэтому шарик движется с ускорением, близким к Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Но падение в воздухе кусочка ваты (рис. 30, б) никак нельзя считать свободным, так как в этом случае сила сопротивления составляет значительную часть от силы тяжести и равнодействующая сила (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28в) значительно меньше силы тяжести (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28тяж. в). Поэтому кусочек ваты падает в воздухе с гораздо меньшим ускорением, чем при свободном падении.

К выводу о том, что ускорение свободного падения не зависит от массы тела, первым пришёл Галилей в конце XVI в. Одновременно роняя с башни тяжёлые шары и наблюдая за их падением, он обнаружил, что шары, имея разные массы, достигали земли почти одновременно.

Зная, с каким ускорением движется любое тело под действием силы тяжести, согласно второму закону Ньютона, можно записать формулу для нахождения модуля вектора силы тяжести, действующей на тело произвольной массы m:

Сравнивая эту формулу с той, которая была дана в курсе физики 7 класса:

Вопросы

1. Что называется свободным падением тел?
2. Как доказать, что свободное падение шарика, изображённого на рисунке 28, было равноускоренным?
3. С какой целью ставился опыт, изображённый на рисунке 29, и какой вывод из него следует?
4. Что такое ускорение свободного падения?
5. Почему в воздухе кусочек ваты падает с меньшим ускорением, чем железный шарик?
6. Кто первым пришёл к выводу о том, что свободное падение является равноускоренным движением?

Упражнение 13

1. С какой высоты свободно падала сосулька, если расстояние до земли она преодолела за 4 с?

Источник

9 класс

§ 13. Свободное падение тел

Свободным падением называется движение тел под действием силы тяжести.

Падение тел, наблюдаемое нами в повседневной жизни, строго говоря, не является свободным, поскольку помимо силы тяжести натела действует сила сопротивления воздуха. Но если сила сопротивления пренебрежимо мала по сравнению с силой тяжести, то движение тела очень близко к свободному (как, например, при падении маленького тяжёлого гладкого шарика).

Тела падают свободно в безвоздушном пространстве, например внутри сосуда, из которого откачан воздух.

Поскольку сила тяжести, действующая на каждое тело вблизи поверхности земли, постоянна, то свободно падающее тело должно двигаться с постоянным ускорением, т. е. равноускоренно (это следует из второго закона Ньютона).

1 Такие фотографии делают стробоскопическим методом. Свободно падающий в темноте шарик освещают кратковременными вспышками света стробоскопа через равные промежутки времени. Положения шарика в моменты вспышек фиксируются на плёнке фотоаппарата, затвор которого открыт в течение всего времени падения шарика.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Мы знаем, что модули векторов перемещений, совершаемых телом при прямолинейном равноускоренном движении за последовательные равные промежутки времени, относятся как ряд последовательных нечётных чисел. Именно такой ряд и образуют соответствующие перемещения шарика, показанные на рисунке 28: sI : sII : sIII : sIV : sV ≈ 4,9 см : 14,1 см : 24 см : 35 см : 45 см ≈ 1 : 3 : 5 : 7 : 9.

Таким образом, отношение модулей векторов перемещений, совершённых шариком за последовательные равные промежутки времени, свидетельствует о том, что шарик в свободном падении двигался равноускоренно.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Из рисунка 28 видно, что с момента начала движения шарик прошёл 1,23 м за 0,5 с, причём его начальная скорость была равна нулю. По этим данным можно вычислить модуль вектора ускорения шарика, выразив его из формулы Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28:

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

А с каким ускорением будут свободно падать другие тела, например кусочек ваты, картонная коробка из-под обуви, деревянная бусинка? Другими словами: зависит ли ускорение при свободном падении тел от их массы, объёма, формы и т. д.?

Ответ на этот вопрос даёт опыт, изображённый на рисунке 29. В стеклянной трубке длиной, приблизительно равной 0,8 м, находятся: кусочек пробки, дробинка, птичье пёрышко и монетка. Концы трубки герметично закупорены резиновыми пробками, в одной из которых имеется кран. Откачаем воздух из трубки и закроем кран. При перевёртывании трубки мы видим, что все находящиеся в ней тела одновременно достигают дна. В любой момент времени все эти предметы имеют одинаковые мгновенные скорости, а значит, движутся с одинаковым ускорением, которое называется ускорением свободного падения и обозначается буквой g (первой буквой латинского слова gravitas — «тяжесть»).

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Ускорение свободного падения — ускорение, с которым движется тело во время свободного падения.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Свободное падение описывается теми же формулами, что и любое равноускоренное движение. Например, при падении из состояния покоя проекции векторов скорости и перемещения рассчитываются по формулам υx = αxt, sx = αxt 2 /2, если начальная скорость не равна нулю, то Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28и т. д. Только вместо αx, обозначающего проекцию произвольного ускорения, ставят gx, подчёркивая тем самым, что любое свободно падающее тело движется с ускорением свободного падения. Поэтому формулы выглядят так:

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

При движении тела вниз векторы ускорения свободного падения, скорости и перемещения направлены в одну и ту же сторону, поэтому их проекции имеют одинаковые знаки.

Вывод о том, что все тела, независимо от их масс, форм и размеров, совершают свободное падение совершенно одинаково, на первый взгляд может показаться противоречащим нашему повседневному опыту. Мы видим, что тяжёлые тела достигают земли быстрее, чем лёгкие, падающие с той же высоты.

На самом деле никакого противоречия здесь нет. Просто обычно мы наблюдаем падение тел в воздухе, который действует на падающее тело с некоторой силой, оказывая сопротивление движению.

Если рассматривать, например, падение в воздухе маленького тяжёлого шарика (рис. 30, а), то силой сопротивления воздуха можно пренебречь по сравнению с действующей на шарик силой тяжести и с некоторым приближением считать, что шарик свободно падает. Из рисунка видно, что равнодействующая (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28Ш) сил тяжести и сопротивления воздуха, придающая шарику ускорение, мало отличается от силы тяжести (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28ТЯЖ.Ш), поэтому шарик движется с ускорением, близким к Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Но падение в воздухе кусочка ваты (рис. 30, б) никак нельзя считать свободным, так как в этом случае сила сопротивления составляет значительную часть от силы тяжести и равнодействующая сила (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28B) значительно меньше силы тяжести (Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28ТЯЖ.B). Поэтому кусочек ваты падает в воздухе с гораздо меньшим ускорением, чем при свободном падении.

К выводу о том, что ускорение свободного падения не зависит от массы тела, первым пришёл Галилей в конце XVI в. Одновременно роняя с башни тяжёлые шары и наблюдая за их падением, он обнаружил, что шары, имея разные массы, достигали земли почти одновременно.

Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Смотреть картинку Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Картинка про Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28. Фото Как доказать что свободное падение шарика изображенного на рисунке 28

Зная, с каким ускорением движется любое тело под действием силы тяжести, согласно второму закону Ньютона, можно записать формулу для нахождения модуля вектора силы тяжести, действующей на тело произвольной массы m:

Сравнивая эту формулу с той, которая была дана в курсе физики 7 класса:

Вопросы:

1. Что называется свободным падением тел?

2. Как доказать, что свободное падение шарика, изображённого на рисунке 28, было равноускоренным?

3. C какой целью ставился опыт, изображённый на рисунке 29, и какой вывод из него следует?

4. Что такое ускорение свободного падения?

5. Почему в воздухе кусочек ваты падает с меньшим ускорением, чем железный шарик?

6. Кто первым пришёл к выводу о том, что свободное падение является равноускоренным движением?

Упражнения:

Упражнение № 13

1. C какой высоты свободно падала сосулька, если расстояние до земли она преодолела за 4 с?

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *