1.1.7 Свободное падение. Ускорение свободного падения. Движение тела, брошенного под углом α к горизонту

Видеоурок 1: Свободное падение тел


Видеоурок 2: Свободное падение - Физика в опытах и экспериментах



Лекция: Свободное падение. Ускорение свободного падения. Движение тела, брошенного под углом α к горизонту

Свободное падение

Частным случаем равноускоренного движения тела, которое двигается по прямой траектории, является свободное падение. Абсолютно не важно, было ли кинуто тело вверх или же наоборот вниз, - оно в любом случае упадет на Землю.

Когда тело бросают вертикально вверх, оно половину участка пути двигается равнозамедленно, затем на мгновение останавливается, и продолжает двигаться в противоположном направлении, ускоряя свое движение.

Еще одна очень удивительная вещь - несмотря на то, какую массу имеет тело - будь-то пушинка, гиря или же кусок дерева. Если все эти тела будут иметь одинаковую форму и будут находиться в вакууме, то упадут с одинаковой высоты на Землю за одинаковое время.

Данный опыт был проведен и доказан Галилео Галилеем. Выяснилось, что все тела, отпущенные на некотором расстоянии от Земли, упадут на нее с одинаковым ускорением.

Движение, при котором тело двигается вниз только под действием притяжения к Земле называется свободным падением.

Ускорение свободного падения

Все тела, отпущенные на некотором расстоянии от какой-либо поверхности на Земле, будут двигаться с ускорением равным g=9,81 м/с2.



















Значение g зависит:

  • от расстояния до поверхности Земли;
  • от того, в какой части планеты находится тело (на экватор или же на полюсах) - из-за того, что Земля имеет форму элипсоида, расстояние до ядра на полюсах меньше, чем на экваторе, поэтому g в данной местности больше;
  • от типа пород в данной местности - ускорение свободного падения в горах или в районе залежи полезных ископаемых больше, чем над океаном.

Так как свободное падение является равноускоренным прямолинейным движением, то при решении задач на данную тему можно использовать основное кинематическое уравнение движения, с одной поправкой - вместо ускорения а, будем использовать постоянное ускорение g.

Законы свободного падения тел:



















Если тело брошено с некоторой высоты, то оно будет двигаться ускоренно, а значит, в уравнении перед g будет стоять знак "+". Если же тело кинуто вертикально вверх, то до достижения максимальной высоты перед g будет знак "-".

Алгоритм решения задач на свободное падение

  • Для начала следует записать кратко, что дано по условию задачи.

  • Все величины следует перевести к основным единицам.

  • Нарисовать схематический рисунок, на котором указать начало координат, направление оси, а также расставить направление и значения скорости и ускорения.

  • Записать основное кинематическое уравнение в векторном виде.

  • Записать уравнение движения, проецируя все ФВ на ось.

  • При необходимости использовать дополнительные формулы.

Движение тела, брошенного под углом α к горизонту

Наука, изучающая движение тел в поле земного притяжения, называется баллистикой.





















При решении задач на тело, что движется в поле земного притяжения, движение разделяют на два основных вида:

  • горизонтальное - равномерное движение;
  • вертикальное - равноускоренное движение, где тело двигается с ускорением свободного падения.

При решении задач используется следующая система уравнений:








  • Для определения траектории движения используется следующее уравнение:





  • Время движения определяется по формуле:





  • Максимальная высота, которой достигнет тело во время движения:





  • Дальность полета:





  • Следует запомнить, что максимальную дальность имеет тело, брошенное под углом 45 градусов к горизонту. Определение результирующей скорости:





  • Определение угла падения:





  • Определение высоты полета в данный момент времени:





Задачи на данный вид движения решаются по тому же алгоритму, что и для свободного падения, но с одним исключением - для них необходима двумерная координатная плоскость.

Предыдущий урок
Следующий урок

Больше интересных статей:

  • 4.4 А.С.Пушкин. Стихотворения. Урок 2
  • 2.1.3 «Просвещенный абсолютизм». Законодательное оформление сословного строя
  • 2.1.2 Северная война. Провозглашение Российской империи
  • 1.4.6 Смута. Социальные движения в России в начале XVII в. Борьба с Речью Посполитой и со Швецией
  • 1.2.1 Возникновение государственности у восточных славян. Князья и дружина. Вечевые порядки. Принятие христианства
  • Оставить комментарий