Czas upadku fizyka. Swobodny spadek ciał. Przyśpieszenie grawitacyjne

Swobodny spadek to ruch ciał tylko pod wpływem grawitacji Ziemi (pod wpływem grawitacji)

W warunkach ziemskich upadek ciał uważa się za warunkowo swobodny, ponieważ kiedy wpadnie ciało środowisko powietrzne Zawsze istnieje również siła oporu powietrza.

Idealny spadek swobodny możliwy jest tylko w próżni, gdzie nie ma oporu powietrza i niezależnie od masy, gęstości i kształtu wszystkie ciała spadają równie szybko, czyli w każdym momencie ciała mają te same chwilowe prędkości i przyspieszenia.

Idealny swobodny spadek ciał w rurce Newtona można zaobserwować, jeśli wypompuje się z niej powietrze za pomocą pompy.

W dalszym rozumowaniu i rozwiązywaniu problemów pomijamy siłę tarcia z powietrzem i uważamy, że spadek ciał w warunkach ziemskich jest idealnie swobodny.

PRZYŚPIESZENIE GRAWITACYJNE

Podczas swobodnego spadania wszystkie ciała znajdujące się w pobliżu powierzchni Ziemi, niezależnie od ich masy, uzyskują to samo przyspieszenie, zwane przyspieszeniem swobodny spadek.
Symbol przyspieszenie swobodnego spadania – g.

Przyspieszenie grawitacyjne na Ziemi jest w przybliżeniu równe:
g = 9,81 m/s2.

Przyspieszenie swobodnego spadania jest zawsze skierowane w stronę środka Ziemi.

W pobliżu powierzchni Ziemi wielkość siły grawitacji uważa się za stałą, dlatego swobodny spadek ciała to ruch ciała pod wpływem stałej siły. Zatem swobodny spadek jest ruchem jednostajnie przyspieszonym.

Wektor grawitacji i wywołane przez niego przyspieszenie grawitacyjne są zawsze skierowane w ten sam sposób.

Wszystkie wzory na ruch jednostajnie przyspieszony mają zastosowanie do ciał swobodnie spadających.

Wartość prędkości podczas swobodnego spadania ciała w dowolnym momencie:

ruch ciała:

W tym przypadku zamiast przyspieszać A, przyspieszenie ziemskie wprowadza się do wzorów na ruch jednostajnie przyspieszony G=9,8 m/s2.

W idealnych warunkach upadku ciała spadające z tej samej wysokości docierają do powierzchni Ziemi przy tych samych prędkościach i spędzanie tej samej ilości czasu na spadaniu.

Podczas idealnego swobodnego spadania ciało powraca na Ziemię z prędkością równą modułowi prędkość początkowa.

Czas opadania ciała jest równy czasowi jego ruchu w górę od momentu rzucenia do całkowitego zatrzymania się w najwyższym punkcie lotu.

Tylko na biegunach Ziemi ciała spadają ściśle pionowo. We wszystkich innych punktach planety trajektoria swobodnie spadającego ciała odchyla się na wschód z powodu siły Cariolisa powstającej w układach wirujących (tj. Wpływ na obrót Ziemi wokół własnej osi ma wpływ).

CZY WIESZ

CZYM JEST SPADEK CIAŁ W RZECZYWISTYCH WARUNKACH?

Jeśli wystrzelisz pistolet pionowo w górę, to biorąc pod uwagę siłę tarcia z powietrzem, kula swobodnie spadająca z dowolnej wysokości osiągnie przy ziemi prędkość nie większą niż 40 m/s.

W realne warunki Ze względu na obecność siły tarcia o powietrze, energia mechaniczna ciała jest częściowo przekształcana w energię cieplną. W rezultacie maksymalna wysokość wzniesienia ciała okazuje się mniejsza niż mogłaby być podczas poruszania się w przestrzeni pozbawionej powietrza, a w dowolnym momencie trajektorii opadania prędkość okazuje się mniejsza niż prędkość podczas wznoszenia.

W przypadku tarcia spadające ciała mają przyspieszenie g tylko w początkowej chwili ruchu. Wraz ze wzrostem prędkości przyspieszenie maleje, a ruch ciała wydaje się być równomierny.

ZRÓB TO SAM

Jak spadające ciała zachowują się w rzeczywistych warunkach?

Weź mały dysk wykonany z plastiku, grubego kartonu lub sklejki. Wytnij dysk o tej samej średnicy ze zwykłego papieru. Podnieś je, trzymając je różne ręce, na tę samą wysokość i jednocześnie zwolnij. Ciężki dysk spadnie szybciej niż lekki. Podczas spadania na każdy dysk działają jednocześnie dwie siły: siła ciężkości i siła oporu powietrza. Na początku upadku wypadkowa siła ciężkości i siła oporu powietrza będą większe dla ciała o większej masie, a przyspieszenie ciała cięższego będzie większe. Wraz ze wzrostem prędkości ciała siła oporu powietrza wzrasta i stopniowo staje się równa sile grawitacji przy różnych prędkościach(cięższe ciało ma większą prędkość).
Podobnie jak ruch spadającego dysku, można rozważyć ruch spadającego spadochroniarza podczas skoku z samolotu z dużej wysokości.

Połóż lekki papierowy krążek na cięższym krążku z tworzywa sztucznego lub sklejki, podnieś go na wysokość i jednocześnie puść. W tym przypadku spadną w tym samym czasie. Tutaj opór powietrza działa tylko na ciężki dolny dysk, a grawitacja nadaje ciałom równe przyspieszenia, niezależnie od ich mas.

PRAWIE ŻART

Żyjący w XVIII wieku paryski fizyk Lenormand wziął zwykłe parasole przeciwdeszczowe, zabezpieczył końce szprych i skoczył z dachu domu. Następnie zachęcony sukcesem wykonał specjalny parasol z wiklinowym siedziskiem i zbiegł z wieży w Montpellier. Poniżej otaczali go entuzjastyczni widzowie. Jak nazywa się twój parasol? Spadochron! - odpowiedział Lenormand (dosłowne tłumaczenie tego słowa z francuskiego to „przeciw upadkowi”).

CIEKAWY

Jeśli przewiercisz Ziemię i wrzucisz tam kamień, co się z nim stanie?
Kamień spadnie, uderzając w środek ścieżki maksymalna prędkość, poleci wówczas na zasadzie bezwładności i dotrze na przeciwną stronę Ziemi, a jego prędkość końcowa będzie równa prędkości początkowej. Przyspieszenie swobodnego spadania wewnątrz Ziemi jest proporcjonalne do odległości od środka Ziemi. Zgodnie z prawem Hooke’a kamień będzie się poruszał jak ciężar na sprężynie. Jeżeli początkowa prędkość kamienia wynosi zero, wówczas okres oscylacji kamienia w szybie jest równy okresowi obrotu satelity w pobliżu powierzchni Ziemi, niezależnie od tego, jak wykopany jest prosty wał: przez środek Ziemi lub wzdłuż dowolnej cięciwy.

Czy myślisz, że pióro zrzucone z dachu spadnie jednocześnie na ziemię? plastikowa butelka i moneta? Możesz przeprowadzić taki eksperyment i upewnić się, że moneta wyląduje jako pierwsza, butelka jako druga, a piórko będzie długo wisieć w powietrzu i może nawet nie dosięgnąć ziemi, jeśli zostanie podniesione i uniesione przez nagły podmuch wiatru.

Czy swobodnie spadające ciała są naprawdę takie swobodne?

W związku z tym dochodzimy do wniosku, że swobodny spadek ciał nie podlega żadnej jednej zasadzie i wszystkie przedmioty spadają na ziemię na swój sposób. Tutaj, jak mówią, bajka się kończy, ale niektórzy fizycy nie poprzestali na tym i zasugerowali, że na swobodny spadek ciał może wpływać siła oporu powietrza, w związku z czym takich wyników eksperymentów nie można uznać za ostateczne.

Długo to trwało szklana rurka i umieścił w nim pióro, strzał, drewnianą zatyczkę i monetę. Następnie zatkali rurkę, wypompowali z niej powietrze i odwrócili ją do góry nogami. A potem odkryto absolutnie niesamowite rzeczy.

Wszystkie obiekty poleciały razem w dół rury i wylądowały w tym samym czasie. Bawili się tak długo, śmiejąc się, żartując, przewracając tubę i będąc zaskoczeni, aż nagle uświadomili sobie, że przy braku sił oporu powietrza wszystkie przedmioty spadają na ziemię jednakowo.

Co więcej, kolejną niezwykłą rzeczą okazało się to, że podczas swobodnego spadania wszystkie obiekty poruszają się z przyspieszeniem. Naturalnie istniała chęć dowiedzenia się, jakie jest to przyspieszenie.

Następnie za pomocą specjalnych fotografii zmierzyli położenie swobodnie spadającego ciała przy braku oporu powietrza w różnym czasie i ustalili, że wielkość przyspieszenia upadku była we wszystkich przypadkach taka sama. Jest to około 9,8 m/s^2.

Przyspieszenie swobodnego spadania: istota i formuły

Wartość ta jest taka sama dla ciał o absolutnie dowolnej masie, kształcie i rozmiarze. Wielkość tę nazwano przyspieszeniem ziemskim i dla jej oznaczenia wyznaczono osobną literę, literę g (zhe) alfabetu łacińskiego.

g jest zawsze równe 9,8 m/s^2. Ściśle mówiąc, miejsc po przecinku jest więcej, ale w przypadku większości obliczeń to przybliżenie jest wystarczające. Więcej Dokładna wartość w razie potrzeby uwzględnić w celu dokładniejszych obliczeń.

Swobodny spadek ciał opisuje się tymi samymi wzorami na prędkość i przemieszczenie, co każdy inny ruch jednostajnie przyspieszony:

v=a*t, i s=((v^2) - (v_0^2)) / 2*a lub s= a*(t^2) / 2, jeżeli prędkość początkowa ciała wynosi zero, tylko zamiast wartości przyspieszenia a przyjmujemy wartość g. I wtedy formuły przyjmują postać:

v = g*t , s =((v^2)-(v_0^2))/2*g lub s = g*(t^2)/2 (jeśli v_0 = 0), odpowiednio,

gdzie v to prędkość końcowa, v_0 to prędkość początkowa, s to przemieszczenie, t to czas, g to przyspieszenie swobodnego spadania.

Wniosek, że swobodny spadek dowolnego ciała przebiega w ten sam sposób, na pierwszy rzut oka wydaje się absurdalny z punktu widzenia codziennego doświadczenia. Ale tak naprawdę wszystko jest poprawne i logiczne. Tyle, że pozornie nieznaczna wielkość oporu powietrza dla wielu spadających ciał okazuje się całkiem zauważalna i przez to bardzo znacznie spowalnia ich upadek.

Swobodny spadek to ruch obiektów pionowo w dół lub pionowo w górę. Jest to ruch jednostajnie przyspieszony, ale jego specjalny rodzaj. Dla tego ruchu obowiązują wszystkie wzory i prawa ruchu jednostajnie przyspieszonego.

Jeśli ciało leci pionowo w dół, to przyspiesza, w tym przypadku wektor prędkości (skierowany pionowo w dół) pokrywa się z wektorem przyspieszenia. Jeśli ciało leci pionowo w górę, to zwalnia; w tym przypadku wektor prędkości (skierowany w górę) nie pokrywa się z kierunkiem przyspieszenia. Wektor przyspieszenia podczas swobodnego spadania jest zawsze skierowany pionowo w dół.

Przyspieszenie podczas swobodnego spadania ciał ma wartość stałą.
Oznacza to, że niezależnie od tego, jakie ciało leci w górę lub w dół, jego prędkość będzie się zmieniać tak samo. ALE z jednym zastrzeżeniem, jeśli można pominąć siłę oporu powietrza.

Przyspieszenie grawitacyjne jest zwykle oznaczane inną literą niż przyspieszenie. Ale przyspieszenie grawitacyjne i przyspieszenie są tą samą wielkością fizyczną i mają to samo znaczenie fizyczne. Uczestniczą one w równym stopniu we wzorach na ruch jednostajnie przyspieszony.

Znak „+” piszemy we wzorach, gdy ciało leci w dół (przyspiesza), znak „-” - gdy ciało leci w górę (zwalnia)

Wszyscy wiedzą ze szkolnych podręczników fizyki, że w próżni kamyk i piórko latają w ten sam sposób. Jednak niewiele osób rozumie, dlaczego w próżni ciała o różnych masach lądują jednocześnie. Cokolwiek można powiedzieć, czy znajdują się w próżni, czy w powietrzu, ich masa jest inna. Odpowiedź jest prosta. Siła powodująca upadek ciał (grawitacja), wywołana przez pole grawitacyjne Ziemi, jest dla tych ciał inna. Dla kamienia jest większy (ponieważ kamień ma większą masę), dla pióra jest mniejszy. Ale nie ma zależności: im większa siła, tym większe przyspieszenie! Porównajmy, działamy z tą samą siłą na ciężką szafkę i lekki stolik nocny. Pod wpływem tej siły stolik nocny będzie poruszać się szybciej. Aby szafa i stolik nocny poruszały się równomiernie, na szafę należy oddziaływać silniej niż na stolik nocny. Ziemia robi to samo. Przyciąga cięższe ciała większa siła niż płuca. A siły te rozkładają się pomiędzy masami w taki sposób, że wszystkie spadają w próżni w tym samym czasie, niezależnie od masy.

Rozważmy osobno kwestię pojawiającego się oporu powietrza. Weźmy dwa identyczne arkusze papier. Zgnieciemy jednego z nich i jednocześnie wypuścimy. Zmięty liść szybciej spadnie na ziemię. Tutaj inny czas Upadek nie jest związany z masą ciała i grawitacją, ale jest spowodowany oporem powietrza.

Rozważmy ciało spadające z pewnej wysokości H bez prędkości początkowej. Jeśli oś współrzędnych Aby skierować wzmacniacz operacyjny w górę, wyrównując początek współrzędnych z powierzchnią Ziemi, uzyskujemy główne cechy tego ruchu.

Ciało rzucone pionowo do góry porusza się ruchem jednostajnym z przyspieszeniem ziemskim. W tym przypadku wektory prędkości i przyspieszenia są skierowane w przeciwne strony, a moduł prędkości maleje w czasie.

WAŻNY! Ponieważ wzniesienie się ciała na maksymalną wysokość i późniejszy upadek na ziemię są ruchami absolutnie symetrycznymi (z tym samym przyspieszeniem, tylko jedno wolniej, drugie przyspieszone), to prędkość, z jaką ciało ląduje, będzie równa prędkości z którym się rzuciło. W tym przypadku czas wzniesienia się ciała na maksymalną wysokość będzie równy czasowi upadku ciała z tej wysokości na poziom gruntu. Zatem cały czas lotu będzie dwukrotnie dłuższy niż czas wznoszenia lub opadania. Prędkość ciała na tym samym poziomie podczas wznoszenia się i opadania również będzie taka sama.

Swobodny spadek- Jest to ruch ciała pod wpływem wyłącznie grawitacji.

Oprócz siły grawitacji na ciało spadające w powietrzu działa siła oporu powietrza, dlatego taki ruch nie jest swobodnym spadkiem. Swobodny spadek to upadek ciał w próżni.

Przyspieszenie nadawane ciału przez grawitację nazywa się przyspieszenie swobodnego spadania. Pokazuje, jak bardzo zmienia się prędkość swobodnie spadającego ciała w jednostce czasu.

Przyspieszenie swobodnego spadania jest skierowane pionowo w dół.

Założenie Galileo Galilei ( Prawo Galileusza): wszystkie ciała spadają na powierzchnię Ziemi pod wpływem grawitacji przy braku sił oporu z tym samym przyspieszeniem, tj. przyspieszenie ziemskie nie zależy od masy ciała.

Można to sprawdzić za pomocą rurki Newtona lub metody stroboskopowej.

Rurka Newtona to szklana rurka o długości około 1 m, której jeden koniec jest uszczelniony, a drugi wyposażony w kran (ryc. 25).

Ryc.25

Umieśćmy w tubie trzy różne przedmioty, na przykład pellet, korek i ptasie pióro. Następnie szybko obróć rurkę. Wszystkie trzy ciała spadną na dno tuby, ale w różnym czasie: najpierw kulka, potem korek, a na końcu pióro. Ale tak spadają ciała, gdy w rurze znajduje się powietrze (ryc. 25, a). Gdy tylko wypompujemy powietrze i ponownie odwrócimy rurkę, zobaczymy, że wszystkie trzy ciała spadną jednocześnie (ryc. 25, b).

W warunkach lądowych g zależy od szerokości geograficznej obszaru.

Najwyższa wartość ma g=9,81 m/s 2 na biegunie, najmniejsze na równiku g=9,75 m/s 2 . Powody tego:

1) codzienny obrót Ziemi wokół własnej osi;

2) odchylenie kształtu Ziemi od kulistego;

3) niejednorodny rozkład gęstości skał ziemnych.

Przyspieszenie swobodnego spadania zależy od wysokości h ciała nad powierzchnią planety. Jeśli pominiemy obrót planety, można go obliczyć ze wzoru:

Gdzie G- stała grawitacyjna, M- masa planety, R- promień planety.

Jak wynika z ostatniego wzoru, wraz ze wzrostem wysokości ciała nad powierzchnią planety przyspieszenie swobodnego spadania maleje. Jeśli pominiemy obrót planety, to na powierzchni planety o promieniu R

Aby to opisać, można skorzystać ze wzorów na ruch jednostajnie przyspieszony:

równanie prędkości:

równanie kinematyczne opisujące swobodny spadek ciał: ,

lub w rzucie na oś .

Ruch ciała rzuconego pionowo

Swobodnie spadające ciało może poruszać się prostoliniowo lub po zakrzywionej ścieżce. To zależy od warunków początkowych. Przyjrzyjmy się temu bardziej szczegółowo.

Swobodny spadek bez prędkości początkowej ( =0) (ryc. 26).

Przy wybranym układzie współrzędnych ruch ciała opisano równaniami: .

Z ostatniego wzoru można obliczyć czas upadku ciała z wysokości h:

Podstawiając znaleziony czas do wzoru na prędkość, otrzymujemy moduł prędkości ciała w chwili upadku: .

Ruch ciała wyrzuconego pionowo w górę z prędkością początkową (ryc. 27)

Ryc.26 Ryc.27

Ruch ciała opisano równaniami:

Z równania prędkości widać, że ciało porusza się jednostajnie wolno w górę, osiąga maksymalną wysokość, a następnie porusza się z jednostajnym przyspieszeniem w dół. Biorąc pod uwagę, że przy y=hmax prędkość i w chwili, gdy ciało osiąga położenie początkowe y=0, możemy znaleźć:

Czas podnieść ciało na maksymalną wysokość;

Maksymalna wysokość podnoszenie ciała;

Czas lotu ciała;

Rzut prędkości w chwili osiągnięcia przez ciało położenia początkowego.

Ruch ciała rzuconego poziomo

Jeśli prędkość nie jest skierowana pionowo, wówczas ruch ciała będzie krzywoliniowy.

Rozważmy ruch ciała rzuconego poziomo z wysokości h z prędkością (rys. 28). Pomińmy opór powietrza. Aby opisać ruch, należy wybrać dwie osie współrzędnych - Ox i Oy. Początek współrzędnych jest zgodny z początkową pozycją ciała. Z ryc. 28 wynika, że ​​, , , .

Ryc.28

Następnie ruch ciała będzie opisany równaniami:

Analiza tych wzorów pokazuje, że w kierunku poziomym prędkość ciała pozostaje niezmieniona, tj. ciało porusza się równomiernie. W kierunku pionowym ciało porusza się ruchem jednostajnym z przyspieszeniem g, tj. podobnie jak ciało swobodnie spadające bez prędkości początkowej. Znajdźmy równanie trajektorii. Aby to zrobić, z równania (3) znajdujemy czas

Instrukcje

Przelicz wysokość, z której spada ciało, na jednostki SI – metry. Przyspieszenie swobodnego spadania podano w podręczniku przeliczonym już na jednostki tego układu - metry podzielone przez sekundy. Dla Ziemi na środkowy pas wynosi 9,81 m/s2. W niektórych zadaniach wskazane są inne planety, np. Księżyc (1,62 m/s2), Mars (3,86 m/s2). Jeżeli obie wielkości początkowe podane zostaną w jednostkach SI, wynik będzie podany w jednostkach tego samego układu – sekundach. A jeśli stan wskazuje na masę ciała, zignoruj ​​go. Ta informacja jest tutaj zbędna; można ją przytoczyć w celu sprawdzenia, jak dobrze ją znasz.

Aby spaść, pomnóż wysokość przez dwa, podziel przez przyspieszenie ziemskie i wypierwiastkuj wynik:

t=√(2h/g), gdzie t to czas, s; h - wysokość, m; g - przyspieszenie swobodnego spadania, m/s 2 .

Zadanie może wymagać znalezienia dodatkowych danych, np. z jaką prędkością poruszało się ciało w momencie zetknięcia się z ziemią lub na określonej wysokości od niej. Ogólnie rzecz biorąc, oblicz prędkość w następujący sposób:

Wprowadzono tu nowe zmienne: v - prędkość, m/s i y - wysokość, gdzie chcemy poznać prędkość spadania ciała, m. Jasne jest, że gdy h = y (czyli w początkowej chwili upadek) prędkość wynosi zero, a gdy y = 0 (w momencie dotknięcia ziemi, tuż przed zatrzymaniem się ciała), wzór można uprościć:

Po zetknięciu się z ziemią i zatrzymaniu się ciała, prędkość jego upadku ponownie jest równa zeru (chyba, że ​​oczywiście odskoczy i ponownie podskoczy).

Aby zmniejszyć siłę uderzenia po zakończeniu swobodnego spadania, stosuje się spadochrony. Początkowo spadek jest swobodny i przebiega zgodnie z powyższymi równaniami. Następnie spadochron otwiera się i następuje płynne hamowanie na skutek oporu powietrza, którego nie można w tym momencie pominąć. Wzorce opisane powyższymi równaniami już nie obowiązują, a dalszy spadek wzrostu następuje powoli.

Mars zajmuje czwarte miejsce pod względem odległości od Słońca i siódme pod względem wielkości planet Układ Słoneczny. Swoją nazwę otrzymał na cześć starożytnego rzymskiego boga wojny. Czasami Mars zwana czerwoną planetą: czerwonawy odcień powierzchni nadaje tlenek żelaza zawarty w glebie.

Będziesz potrzebować

• Amatorski teleskop lub potężna lornetka

Instrukcje

Konfrontacja między Ziemią a Mars A
Kiedy Ziemia znajduje się dokładnie pomiędzy Słońcem a Mars och, tj. NA minimalna odległość równy 55,75 mln km, stosunek ten nazywany jest opozycją. W tym samym czasie Mars jest w kierunku przeciwnym do Słońca. Takie konfrontacje powtarzają się co 26 miesięcy w różnych częściach Ziemi i Mars A. Są to najkorzystniejsze momenty do obserwacji czerwieni w teleskopach amatorskich. Raz na 15-17 lat dochodzi do wielkich konfrontacji: dystansu do Mars minimalnie i sam osiąga swój największy rozmiar kątowy i jasność. Ostatnia wielka konfrontacja miała miejsce 29 stycznia 2010 roku. Następna edycja odbędzie się 27 lipca 2018 r.

Warunki obserwacji
Jeśli masz amatorski teleskop to warto poszukać Mars na niebie w konfrontacjach. Szczegóły powierzchni są dostępne do obserwacji tylko w tych okresach, kiedy średnica kątowa planety osiąga swoją maksymalną wartość. Duży amatorski teleskop dostępnych jest wiele interesujących szczegółów na powierzchni planety, sezonowa ewolucja czap polarnych Mars a także oznaki marsjańskich burz piaskowych. Za pomocą małego teleskopu można zobaczyć” ciemne miejsca„na powierzchni planety. Czapy polarne też można zobaczyć, ale tylko podczas wielkich konfrontacji. Wiele zależy zarówno od doświadczenia obserwacyjnego, jak i warunki atmosferyczne. Zatem im większe doświadczenie obserwacyjne, tym mniejszy teleskop może być do „łapania” Mars i szczegóły jego powierzchni. Brak doświadczenia nie zawsze jest rekompensowany drogim i mocnym teleskopem.

Gdzie patrzeć
wieczorem i Mars widoczne w świetle czerwono-pomarańczowym, a w środku nocy na żółto. W 2011 Mars można je obserwować na niebie do końca listopada. Do sierpnia planeta znajduje się w konstelacji Bliźniąt, która znajduje się na północnym niebie. Z Mars widoczny w gwiazdozbiorze Raka. Znajduje się pomiędzy konstelacjami Lwa i Bliźniąt.

notatka

Jeśli doświadczenie obserwacyjne jest niewielkie, należy poczekać na okres sprzeciwu.

Źródła:

• Mars w 2019 roku
• Mars przez teleskop w 2019 roku

W celu znalezienia przyśpieszenie bezpłatny spada, zrzuć dość ciężkie ciało, najlepiej metalowe, z określonej wysokości i zanotuj godzinę spada, a następnie skorzystaj ze wzoru do obliczenia przyśpieszenie bezpłatny spada. Lub zmierz siłę grawitacji działającą na ciało o znanej masie i podziel wartość siły przez tę masę. Możesz użyć wahadła matematycznego.

Będziesz potrzebować

• stoper elektroniczny i zwykły, metalowy korpus, waga, dynamometr i wahadło matematyczne.

Instrukcje

Znalezienie przyspieszenia bezpłatny spada swobodnie opadający korpus Weź metalowy korpus i przymocuj go do wspornika, który od razu zmierzysz w metrach. Zatrzymaj specjalną platformę poniżej. Przymocuj wspornik i platformę do stopera elektronicznego. Wysokość należy dobrać tak, aby można było osiągnąć opór. Zaleca się wybrać wysokość od 2 do 4 m. Następnie odłączyć korpus od wspornika, w wyniku czego zacznie on swobodnie opadać. Po dotarciu na peron stoper zarejestruje czas spada V. Następnie podziel wartość wysokości przez wartość czasu wziętą w , a wynik pomnóż przez 2. Uzyskaj wartość przyspieszenia bezpłatny spada w m/s2.

Znalezienie przyspieszenia bezpłatny spada poprzez siłę Zmierz na wadze swoją masę ciała w kilogramach. wysoka celność. Następnie weź dynamometr i zawieś na nim to ciało. Ale pokaże wartość grawitacji w Newtonach. Następnie podziel wartość ciężkości przez masę ciała. W rezultacie otrzymasz przyśpieszenie bezpłatny spada.

Znalezienie przyspieszenia bezpłatny spada za pomocą matematycznego Weź wahadło matematyczne (ciało zawieszone na odpowiednio długiej nici) i wpraw je w oscylację, po uprzednim zmierzeniu nici w metrach. Włącz stoper i policz określoną liczbę wibracji oraz zanotuj czas w sekundach, w jakim zostały one wyprodukowane. Następnie podziel liczbę oscylacji przez czas w sekundach i podnieś wynikową liczbę do sekundy. Następnie pomnóż go przez długość wahadła i liczbę 39,48. W rezultacie otrzymujemy przyśpieszenie bezpłatny spada.

Do ustalenia wytrzymałość opór powietrze stworzyć warunki, w których ciało zaczyna poruszać się równomiernie i liniowo pod wpływem grawitacji. Oblicz wartość ciężkości, będzie ona równa sile oporu powietrza. Jeśli ciało porusza się w powietrzu, nabierając prędkości, jego siłę oporu oblicza się za pomocą praw Newtona, a siłę oporu powietrza można również wyznaczyć z prawa zachowania energia mechaniczna i specjalne formuły aerodynamiczne.