Свободное падение тела в физике - формулы и определение с примерами
Свободное падение тела:
В конце XVI века итальянский ученый Галилео Галилей проводил простые эксперименты, которые привели одному большому открытию. Он одновременно сбрасывал мраморный шарик массой 80 кг и мушкетную пулю массой 200 г с наклонной башни в итальянском городе Пиза, и определил, что они падают на землю с одинаковым ускорением.
На Земле свободное падение — наиболее распространенное равнопеременное движение тел. Свободное падение — это падение тел, поднятых над поверхностью Земли, без опоры и подвеса.
Свободное падение - это движение тел под действием только силы тяжести. Это движение является равноускоренным с ускорением
Впервые свободное падение было изучено в конце XVI века итальянским ученым Галилео Галилеем. Исследуя движение разных шариков (изготовленных из дерева, железа и слоновой кости) по наклонной плоскости, он определил, что эти тела, отличающиеся друг от друга по массе, движутся с одинаковым ускорением. Было установлено, что при изменении угла наклона плоскости, значения ускорений для всех трех тел остаются одинаковыми. Вывод, полученный Галилеем: Земля всем телам, находящимся в данной части ее поверхности, сообщает одинаковое ускорение. Проведенные измерения показали, что это ускорение, называемое ускорением свободного падения, у поверхности Земли равно В последующем, из многочисленных измерений, было определено, что значение ускорения свободного падения на полюсе Земли равно» а на экваторе
Вектор ускорения свободного падения всегда направлен вертикально вниз,
к центру Земли. При свободном падении тело движется равноускоренно. При этом направление ускорения свободного падения совпадает с направлением вектора скорости. Если выбранная координатная ось направлена вдоль движения, то проекция ускорения на ось будет иметь положительное значение (с).
Опыты показывают, что и тела, брошенные вертикально вверх, движутся с ускорением свободного падения. Так, тела, брошенные вверх, движутся равно-замедленно. Если выбранная координатная ось направлена вдоль движения, то проекция ускорения на ось будет иметь отрицательное значение, так как направление вектора ускорения свободного падения будет направлено против оси координат (d).
Таким образом, как при свободном падении тела, так и при движении тела, брошенного вертикально вверх, полностью выполняются формулы, полученные на предыдущих уроках (смотри: таблица 1.4).
Таблица 1.4
Кинематические уравнения равнопеременного движения: вектор и проекция | Свободное падение тела с высоты | Движение тела, брошенного вертикально вверх |
Так как при движении тела вертикально вверх или вниз перемещение равно пути , то для простоты записи уравнений принимаются и |
||
При |
Так как скорость тела при достижении максимальной высоты полета равна нулю то: |
Рекомендую подробно изучить предметы: |
Ещё лекции с примерами решения и объяснением: |