Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Падение тел

Опытным путем установлено, что у поверхности Земли все тела движутся с приблизительно одинаковым ускорением (не учитывается сопротивление воздуха и воздействие других физических тел).

Свободное падение возможно на поверхности любого тела, обладающего достаточной массой (планеты и их спутники, звёзды, и~т.~п.). Объект, свободно падающий из бесконечности на поверхность небесного тела, достигает его поверхности (или верхних слоёв атмосферы) с второй космической скоростью для данного небесного тела.

Во время свободного падения какого-либо объекта этот объект находится в состоянии невесомости.

Первые попытки построить количественную теорию свободного падения тяжёлого тела были предприняты учёными Средневековья; в первую очередь следует назвать имена Альберта Саксонского и Николая Орема. Однако они ошибочно утверждали, что скорость падающего тяжёлого тела растёт пропорционально пройденному пути. Эту ошибку впервые исправил Д. Сото (1545), который сделал правильный вывод о том, что скорость тела растёт пропорционально времени, прошедшему с момента начала падения, и нашёл закон зависимости пути от времени при свободном падении (хотя эта зависимость была дана им в завуалированном виде). Чёткая же формулировка закона квадратичной зависимости пути, пройденного падающим телом, от времени принадлежит Г. Галилею (1590) и изложена им в книге «Беседы и математические доказательства двух новых наук».

На тела со стороны Земли действует сила тяготения. Область, в которой на тела действуют какие-либо силы, называется силовым полем. Итак, тела у Земли находятся в поле тяготения, или гравитационном поле. Для наглядного представления о направлении действии силы в каждой точке поля проводят силовые линии, которые каждым своим элементом совпадают с направлением действия силы. У поверхности Земли при небольших перемещениях можно считать силовые линии поля тяготения параллельными вертикальными прямыми. Во всех точках векторы g равны друг другу (поле однородное).

Силовые линии поля тяготения

Свободное падение представляет собой частный случай равномерно ускоренного движения без начальной скорости: v0=0. Ускорение при таком движении равно ускорению свободного падения:  a= g= 9,81 м/с2мс. Пренебрегая суточным вращением Земли, зависимостью g от расстояния до центра Земли и сопротивлением воздуха, при v0=0 получаем:

v=gt=2gh
h=gt22=vt2
t=2hg

где v - скорость падения тела через время t, h - высота, с которой падает тело (путь за время t).

Задача 1

Тело падает с высоты 30 м. Определить его конечную скорость и время падения.

Дано:

v0 =0
h =30м
a=9,8м/с2
vк?

Решение

v=2gh=2×9,8×30=24,25 м/с
t=2hg=2×309.8=2,47 c
Задача 2

Тело падает с высоты h = 1 км с нулевой начальной скоростью. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить, какой путь пройдет тело

  1. за первую секунду своего падения;
  2. за последнюю секунду своего падения.

Дано:

v0=0
h=1км=1000м
a=9,8м/с2
t1=t3=1c
h1,h3?

Решение

Задача 2h1=gt212=9,8×122=4,9 м

t=2hg=2×10009,8=14,28 c
t2=t1=13,28 c
h2=gt222=9,8×13,2822=864 м
h3=hh2=1000864=136 м

Дата последнего обновления статьи: 16.11.2024
Получи помощь с рефератом от ИИ-шки
ИИ ответит за 2 минуты
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot

Изучаешь тему "Падение тел"? Могу объяснить сложные моменты или помочь составить план для домашнего задания!

AI Assistant