Свободное падение тел

Свободное 
падение  
тел.

Как тела разной массы падают  на Землю?

 

   Аристотель утверждал, что в реальных условиях движение конечно и тела падают с разной скоростью. Он полагал, что чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает.

 

Аристотель (384-22 до н.э.) – древнегреческий  философ и ученый. Родился в  Стагире. В 367-347 до н.э. учился в  академии Платона в Афинах, в 343-335 у царя Македонии Филиппа был  воспитателем его сына Александра. В 335 возвратился в Афины, где основал  свою философскую школу – перипатептиков.

Опыты Галилея

 

Галилео Галилей (1564-1642) – выдающийся  итальянский физик и астроном, один из основателей точного  естествознания.

 

Галилей

 

а 2

 

а 1

 

а 1 = а 2

 

Галилей обнаружил, что шары  одинакового диаметра, изготовленные  из дерева, золота, слоновой кости, движутся по желобу с одинаковыми  ускорениями а = 9,8 м/с². Итак, ускорения не зависят от массы шаров!

Согласно легенде, первый  эксперимент был проведен в  г.Пизе  Галилео Галилеем. Опыт  проводился со знаменитой падающей  башни.

 Галилей сбросил с нее два ядра: стофунтовое и

однофунтовое.

Он  установил их на краю башни и отпустил оба

одновременно.

Они полетели вместе  и вместе же  достигли 

Земли.

 

5

Вывод из опытов Галилея

 

• Свободное падение – это равноускоренное движение.
• Ускорения тел разных масс при свободном падении равны (g ~ 9,8 м/с²)

 

Почему  заблуждался Аристотель и как Галилей устранил его заблуждения?

 

Свободное падение — движение, при котором на тело не действуют никакие силы (силы сопротивления, реактивные силы, и т. п.), кроме силы тяжести.

 

Падение тел, наблюдаемое  нами в повседневной жизни, строго  говоря, не является свободным, т.к. на тело , кроме силы тяжести  действует сила сопротивления  воздуха.

Опыт Ньютона

 

Ньютон Исаак (1643-1727) – выдающийся  английский ученый, заложивший основы  современного естествознания, создатель  классической физики

Ускорение свободного падения

 

Ускорение, сообщаемое всем телам  земным шаром, называют ускорением свободного падения. Его модуль мы будем обозначать буквой g.

 

 

Ускорение свободного падения  несколько изменяется в зависимости  от географической широты места  на поверхности Земли. (Причины  этого будут выяснены дальше.) Но в одном и том же месте  оно одинаково для всех тел.

 h, км

 

 g, м/с²

 

На полюсе

 

9,83216

 

На широте 45⁰

 

9,80616

 

На экваторе

 

9,78030

 

Ускорение свободного падения  в различных местах Земли

 h, км

 

 g, м/с²

 

0

 

9,8066

 

1

 

9,8036

 

10

 

9,7759

 

100

 

9,505

 

500

 

8,45

 

5000

 

3,08

 

10 000

 

1,50

 

50 000

 

0,13

 

400 000

 

0,0025

 

Ускорение свободного падения  на различной высоте над Землей

Ускорение свободного падения  зависит от плотности пород, залегающих  в недрах Земли. В районах, где  залегают породы, плотность которых  больше средней плотности Земли (например, железная руда), g больше. А там, где имеются залежи нефти, g меньше. Этим пользуются геологи  при поиске полезных ископаемых.

 

Курская магнитная аномалия.

Залежи железных руд.

Свободное падение без начальной  скорости

Вывод

 

Тела разных масс падают в  вакууме с одинаковым

 ускорением

a = g = const             g = 9,8 м/с²

Ускорение свободного падения  направлено вертикально вниз; его  модуль равен

На широте г. Севр g = 980,665 см/с²

От чего зависит ускорение  свободного падения?

 

g  зависит:

• от высоты над Землей
• от широты места
• от пород земной коры
• от формы Земли

Галилей

 

а 2

 

а 1

 

а 1 = а 2

 

Свободное падение

 

40

 

5

 

Аристотель

 

Раньше

в 8 раз

 

ОК

 

• Два листа бумаги
• Книга и лист бумаги     ? ?
• Гири массой 100 г и 1 кг

 

Истинно свободное

 

Ньютон

 

Два

пальца?

 

Воздух!

 

Тела разных масс падают в  вакууме с одинаковым

 ускорением

a = g = const             g = 9,8 м/с²

На широте г. Севр g = 980,665 см/с²

 

g  зависит:

• от высоты над Землей
• от широты места
• от пород земной коры
• от формы Земли

v_^x = v_^Ox + a_^xt

 

                           a_^xt² x= x _^O + v_^Oxt + ──

                             2

 

        v^2_x - v^2_Ox

S_^x = ─────

              2a_^x

 

Основные формулы кинематики

 

Формулы для свободного падения

 

v_^y = v_^Oy + g_^yt

 

                           g_^yt² y= y_^O + v_^Oyt + ──

                             2

 

        v^2_y - v^2_Oy

H_^y= ─────

              2g_^y

 

5

 

5

 

6

 

6