|
Свободное падение - движение тела только под влиянием притяжения к Земле.Так же это равноускоренное движение с ускорением g=9,8м/с2. Учитывая это, формулы, описывающие движение свободно падающего тела в системе отсчета, связаной с поверхностью Земли, когда оськоординат направлена вертикально вниз, запишутся так:
h=gt2/2(1)
V=gt(2)
V2=2gh.(3)
Если падающему телу сообщена начальная скорость, направленная вертикально вниз, то уравнение его движения в той же системе отсчёта будет иметь вид:
h=V0t+(gt2)/2(4)
V=V0+gt(5)
V2-V02=2gh.(6)
Очевидно, если тело бросить вертикально вверх, оно будет двигаться с начальной скоростью v0, направленной вверх, и ускорением g, направленным вниз. В системе отсчёта, связаной с поверхностью Земли(если ось координат направлена вертикально вверх), получим:
а=-g
V=V0-gt(7)
h=V0t-(gt2)/2(8)
Во времена Аристотеля считалось, что
все тела падают на Землю, так стремятся занять на ней свое "естественное положение",
скорость падения зависит от массы тела: чем больше масса тела, тем быстрее падает тело.
Действительно, наблюдения показывают, что перышко парит в воздухе гораздо дольше падающего камня.
Первым усомнился в правильности взглядов Аристотеля великий Галилео Галилей. Как гласит легенда, Галилей сбрасывал с Пизанской башни тела различной массы, а его ассистент фиксировал время их падения. В этоми знаменитом эксперименте, выяснилось, что тела различной массы падают с одинаковой скоростью.
Галилею удалось доказать, что
1.свободное падение является равноускоренным движением и получить соответствующие математические формулы,
2.он же указал на причину заблуждений Аристотеля:
он не учитывал сопротивления воздуха, которое оказывает существенное влияние на характер падения.
Чтобы ибедиться в том , что в отсутствии воздуха и легкие и тяжелые тела падают с одинаковой скоростью, можно провести эксперимент.Для этого мы воспользуемся трубкой Ньютона. В трубке находится три тела: дробинка, кусочек паралоновой губки и легкая перышко.
Если трубку поставить вертикально, то быстрее всех будет падать дробинка, а последней достигнет дна трубки перышко.
Теперь откачаем насосом воздух из трубки (конечно, откачать весь воздух мы не можем, но сделать его весьма разреженным по нашим силам). Повторим эксперимент - все тела падают с одинаковой скоростью (практически).
Из этого следует вывод:
1.свободное падение является равноускоренным движением (если не учитывать сопротивление воздуха),
2.в эксперименте ускорение примерно равно 9,8м/с2.
Из всего прочитанного на этой странице следует:
Все тела, независимо от массы, падают с одинаковым постоянным ускорением, которое называется ускорением свободного падения и обозначается g.
Ускорение свободного падения равно 9,81м/с2.
Ускорение свободного падения всегда, при любых движениях тела, направлено вертикально вниз.
|
