Свободное падение тел. Выполнили: Попова Т., Онищенко Е.; 10 А класс, МОУ СОШ 31; г. Иркутск; 2010 год.

Рассмотрим часто встречающееся движение с ускорением, которое называется свободным падением тел. Это движение опытным путем изучал великий итальянский ученый Галилео Галилей.

Наблюдая падение различных тел (пушечное ядро, мушкетная пуля) с наклонной Пизанской башни, Галилей доказал, что земной шар сообщает всем телам одно и тоже ускорение. Все эти тела достигали поверхности Земли примерно за одно и то же время.

Опыт Ньютона: Особенно прост и убедителен опыт, проделанный впервые Ньютоном: В стеклянную трубку помещают различные предметы: дробинки, кусочки пробки, пушинки и т. д. Если перевернуть трубку так, чтобы эти предметы могли падать, то быстрее всего упадет дробинка, за ней кусочек пробки и наконец плавно опуститься пушинка.

Но если выкачать из трубки воздух, то мы увидим, что все три тела упадут одновременно. Когда на все тела действует только притяжение к Земле, то все они падают с одним и тем же ускорением. Вблизи поверхности Земли ускорение падающего тела постоянно.

Движение тела только под влиянием притяжения к Земле называют свободным падением. Ускорение, сообщаемое всем телам земным шаром, называют ускорением свободного падения. Оно всегда направлено вертикально вниз. Его принято обозначать

Ускорение свободного падения изменяется в зависимости от географической широты, от высоты тела над Землей, точнее, от расстояния до центра Земли. На поверхности Земли меняется в пределах от 9,78 м/с на экваторе до 9,83 м/с на полюсе.

При падении тел в воздухе на их движение влияет сопротивление воздуха.

Движение с постоянным ускорением свободного падения. Движение с постоянным ускорением может быть прямолинейным криволинейным. YY

Ускорение свободного падения направлено вертикально вниз. Поэтому тело движется прямолинейно, если его начальная скорость равна нулю или направлена вдоль вертикали. В противном случае траектория тела будет криволинейной.

Пример: Найдем траекторию тела, брошенного под углом к горизонту, при условии, что ускорение свободного падения остается постоянным. Пусть из точки О брошено тело с начальной скоростью под углом к горизонту. 0 Y X

Так как ускорение свободного падения со временем не меняется, то движение тела, как и любое движение с постоянным ускорением, будет описываться уравнениями:

Если ускорение свободного падения постоянно, то тело, брошенное под углом к горизонту, движется по параболе.

Если начальная скорость направлена горизонтально, то тело будет двигаться по одной из ветвей параболы, вершина которой находится в точке бросания. h 0

Итоги: Движение с постоянным ускорением может быть как прямолинейным, так и криволинейным. Когда начальная скорость точки равна нулю или же направлена вдоль той же прямой, что и ускорение, то точка движется прямолинейно.

Итоги: Если же начальная скорость и ускорение не направлены вдоль одной прямой, точка движется криволинейно.