Свободное падение тел. Физика. 9 класс.
Свободное падение тел. Физика. 9 класс.
Комментарии преподавателя
СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ ТЕЛ
Свободное падение - это движение тел только лишь под действием притяжения Земли ( под действием силы тяжести).
В условиях Земли падение тел считается условно свободным, т.к. при падении тела в воздушной среде всегда возникает еще и сила сопротивления воздуха.
Идеальное свободное падение возможно лишь в вакууме, где нет силы сопротивления воздуха, и независимо от массы, плотности и формы все тела падают одинаково быстро, т. е. в любой момент времени тела имеют одинаковые мгновенные скорости и ускорения.
Наблюдать идеальное свободное падение тел можно в трубке Ньютона, если с помощью насоса выкачать из неё воздух.
В дальнейших рассуждениях и при решении задачпренебрегаем силой трения о воздух и считаем падение тел в земных условиях идеально свободным.
УСКОРЕНИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ
При свободном падении все тела вблизи поверхности Земли независимо от их массы приобретают одинаковое ускорение, называемое ускорением свободного падения.
Условное обозначение ускорения свободного падения - g.
Ускорение свободного падения на Земле приблизительно равно :
g = 9,81м/с2.
Ускорение свободного падения всегда направлено к центру Земли.
Вблизи поверхности Земли величина силы тяжести считается постоянной, поэтому свободное падение тела - это движение тела под действием постоянной силы. Следовательно, свободное падение - это равноускоренное движение.
Вектор силы тяжести и создаваемого ею ускорения свободного падения направлены всегда одинаково.
Все формулы для равноускоренного движения применимы для свободного падения тел.
Величина скорости при свободном падении тела в любой момент времени:
перемещение тела:
В этом случае вместо ускорения а, в формулы для равноускоренного движения вводится ускорение свободного падения g =9,8м/с2.
В условиях идеального падения падающие с одинаковой высоты тела достигают поверхности Земли, обладая одинаковыми скоростями и затрачивая на падение одинаковое время.
При идеальном свободном падении тело возвращается на Землю со скоростью, величина которой равна модулю начальной скорости.
Время падения тела равно времени движения вверх от момента броска до полной остановки в наивысшей точке полета.
Только на полюсах Земли тела падают строго по вертикали. Во всех остальных точках планеты траектория свободно падающего тела отклоняется к востоку за счет силы Кариолиса, возникающей во вращающихся системах (т.е. сказывается влияние вращения Земли вокруг своей оси).
Домашняя работа.
Задание 1. Ответь на вопросы.
1) Что называется свободным падением тел?
2) Что такое ускорение свободного падения?
3) Что называется невесомостью?
4) Действует ли сила тяжести на подброшенное вверх тело во время его подъема?
5) От чего зависит наибольшая высота подъема брошенного вверх тела в том случае, когда сопротивлением воздуха можно пренебречь?
Задание 2. Решите задачи.
1) С каким ускорением будет падать камень при свободном падении, если он падал с высоты 4,9 м за 1с?
2) Тело свободно падает с высоты h0 = 15 м. На какой высоте оно будет находиться через 1 с?
3) С какой скоростью тело упадет на землю, если оно свободно падало 10 с?
4) Сколько времени тело находилось в свободном падении, если на землю оно упало со скоростью 10 м/с?
5) С какой начальной скоростью брошено тело вертикально вверх, если через 2 с после начала движения скорость тела направлена вверх и равна 5 м/с? Какова при этом высота подъема тела? (сопротивлением воздуха пренебречь.)
6) Тело бросили вертикально вниз со скоростью 6 м/с. На сколько ниже оно будет через 5 с?