Параграф 14 Физика 9 класс Пёрышкин | Конспект

🪶 Свободное падение тел

🎈 Определение и условия свободного падения

Свободным падением называют движение тела под действием только силы тяжести.

• В реальной жизни наблюдаемое падение не всегда является свободным из-за наличия сопротивления воздуха.

• Если сопротивление пренебрежимо мало, то тело движется под действием силы тяжести практически в условиях свободного падения.

• Падение мелких предметов в условиях вакуума можно рассматривать как свободное падение.

• Только сила тяжести определяет ускорение и траекторию движения объекта в данных условиях.

📉 Равномерное ускорение при свободном падении

Свободное падение характеризуется постоянным ускорением, которое обозначается буквой g.

• Данное ускорение имеет значение около 9,8 м/с².

• Данное ускорение действует одинаково на все тела независимо от их массы и размера.

• Движение при этом происходит равномерно с увеличением скорости на каждый отрезок времени.

• Падение шарика, фотографируемого через равные промежутки времени, показывает равномерное изменение расстояний между позициями.

• Этот факт подтверждает постоянство ускорения.

🧮 Расчёт ускорения свободного падения

Выполняя расчёт, можно определить значение ускорения по формуле a = 2s / t².

• В данной формуле s — пройденное расстояние, а t — время.

• Для шарика, который прошёл 1,23 м за 0,5 с, ускорение будет равно 9,8 м/с².

• Это значение соответствует стандартному значению ускорения свободного падения.

• Любой предмет, падающий в условиях, близких к вакууму, будет двигаться с одинаковым ускорением.

🧪 Эксперимент с трубкой для проверки теории

Для проверки этой теории используют длинные стеклянные трубки, из которых выкачан воздух.

• В них одновременно помещают различные объекты: кусочки ваты, металлические монеты и другие предметы.

• При переворачивании трубки все тела начинают падать с одинаковым ускорением и достигают дна одновременно.

• Этот опыт подтверждает, что в отсутствие сопротивления воздуха все предметы движутся с равным ускорением независимо от их массы и формы.

🌬️ Свободное падение в воздухе

На падение тел в воздухе влияет сопротивление среды, которое уменьшается при уменьшении площади объекта и увеличении его массы.

• Лёгкий кусочек ваты замедляется сопротивлением воздуха.

• Тяжёлый металлический шарик почти не испытывает его действия.

• Опыт Галилея, проведённый в Пизе, продемонстрировал, что предметы с разной массой падают с одинаковым ускорением, если пренебречь сопротивлением воздуха.

• Данное наблюдение стало основой для теории равномерного ускорения тел при свободном падении.

💎 База параграфа

• 📐 Величины и формулы:

  • Ускорение свободного падения (g) — измеряется в м/с². Принимается равным 9,8 м/с².

  • Ускорение (a) — формула расчёта через путь и время: a = 2s / t².

• 🔢 Цифры и константы:

  • 9,8 м/с² — стандартное значение ускорения свободного падения (g) на Земле.

• 🧪 Явления и опыты:

  • Опыт с трубкой Ньютона — доказал, что в вакууме вата и монета падают одновременно.

  • Опыт Галилея в Пизе — падение тел разной массы с Пизанской башни для доказательства постоянства g.

  • Стробоскопическая фотография — подтверждает постоянство ускорения через увеличение интервалов пути между кадрами.

• 📖 Определения:

  • Свободное падение — движение тела под действием только силы тяжести в условиях отсутствия сопротивления воздуха.

  • Вакуум — среда, в которой отсутствует воздух и сопротивление при падении тел.

• 👤 Личности:

  • Галилео Галилей — первым провёл опыты в Пизе и заложил основу теории свободного падения.

📝 Подведем итоги

• Свободное падение происходит только под влиянием силы тяжести.

• Все тела у поверхности Земли падают с одинаковым ускорением g = 9,8 м/с².

• В реальной атмосфере сопротивление воздуха искажает картину падения, особенно для лёгких и крупных тел.

• В идеальных условиях (вакуум) форма и масса объекта никак не влияют на скорость его падения.