Информационные источники (основные учебники по предмету)

Группа № 11 ФИЗИКА

Урок № 14

 

Тема: Свободное падение тел.

Цели и задачи: узнать, что называют свободным падением тел.

Определить, к какому виду движения относится свободное падение. Научиться решать задачи, используя формулы для нахождения величин, характеризующих свободное падение тел.

 

ПЛАН

1. Проработка теоретического материала

2. Решение задач

Теоретический материал

Просмотреть видео:

https://yandex.ua/video/preview?text=%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%20%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%B0%20%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5%20%D0%BF%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%82%D0%B5%D0%BB%2010%20%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81&path=wizard&parent-reqid=1601920612267375-1792595520269554460000266-production-app-host-sas-web-yp-40&wiz_type=vital&filmId=15595503511993737307

 

Проработать теоретический материал

Падение шарика и бумажного диска с одинаковой высоты (падение тел разной массы). – Что падает быстрее? – Шарик. – Почему? – У него больше масса. Такого же мнения придерживался Аристотель, живший ещё в IV до н.э. Так ли это? Нам предстоит об этом сегодня узнать.

Каждый из нас не раз наблюдал свободно падающие тела. И, наверное, все замечали, что скорость падающих тел увеличивается, то есть они двигаются с ускорением.

Свободным падением тела называется движение тела только под действием силы тяжести.

Долгое время считалось, что ускорение, с которым падает тело, зависит от размеров и массы этого тела. Действительно, мы с уверенностью можем сказать, что листок с дерева или птичье перо падают значительно медленнее, чем камень или мяч, например.

Дело в том, что существует сила сопротивления воздуха, которая препятствует свободному падению. Эта сила, как правило, незначительная, и ею можно пренебречь, за исключением тех случаев, когда тело обладает аэродинамическими свойствами. О том, что это за свойства, вы узнаете позже. Суть в том, что когда сила сопротивления воздуха становится сравнимой с силой тяжести, падение тела нельзя считать свободным. Поэтому мы будем рассматривать примеры, в которых силой сопротивления воздуха можно пренебречь.

Впервые предположение о том, что все тела падают с одинаковым ускорением, высказал Галилео Галилей. Опытным путем он доказал, что это предположение верно. Галилей провел один из самых знаменитых физических экспериментов: он сбросил с Пизанской башни ядро и мушкетную пулю на глазах у многих людей. Вопреки ожиданиям, и ядро, и пуля упали одновременно.

Известный вам ученый Исаак Ньютон провел иной опыт, чтобы ещё раз доказать справедливость предположения Галилея. Он поместил в стеклянную трубку дробинки, кусочки пробки и пушинки. Сначала упали дробинки, потом кусочки пробки и только потом – пушинки. Но как только из трубки выкачали воздух, все тела упали одновременно. Это свидетельствует о том, что ускорение свободного падения постоянно для любого тела, а различные скорости падения могут быть обусловлены сопротивлением воздуха.

Ускорение свободного падения обозначается латинской буквой g. Его значение, установлено экспериментально: g = 9,8 м/c2.

Eскорение свободного падения может чуть-чуть меняться в зависимости от широты, поскольку Земля — не совсем идеальный шар. Однако, эти изменения незначительны: на экваторе ускорение свободного падения равно 9,78 м/с2, а на полюсе – 9,83 м/с2. Поэтому, в приблизительных расчетах можно смело использовать 9,8 м/с2.

Это интересно! https://www.yaklass.ru/p/fizika/9-klass/zakony-dvizheniia-i-vzaimodeistviia-tel-osnovy-dinamiki-18748/uskorenie-svobodnogo-padeniia-izmenenie-vesa-pri-dvizhenii-18753/re-38f1cc22-8828-46a9-bcd2-e2d9805926e3

Ускорение свободного падения направлено вертикально вниз. Поэтому, если начальная скорость тела равна нулю, то движение этого тела будет прямолинейным при свободном падении. Если же тело обладает начальной скоростью, направление которой не вертикально, то тело будет двигаться криволинейно. Направление скорости будет меняться, в то время как направление ускорения будет оставаться постоянным.

Свободное падение – это движение с постоянным ускорением, следовательно, данный вид движения является частным случаем равноускоренного движения (изучение рисунка 28 на стр. 55 учебника). Значит, при решении задач мы будем применять те же формулы для нахождения перемещения, скорости и времени движения, что и при равноускоренном движении. Разница будет только в том, что ускорение нам будет известно – ускорение свободного падения, равное g = 9,8 м/с2. Для решения задач мы будем использовать приближённое значение g = 10 м/с2.

Высота падения тел h = v0t + gt2 /2;        h = gt2 /2

Высота падения тел h = (Vк2 + Vо2)/2g; h = V2 2g

Скорость v = v0 + gt;    v = gt

Примеры решения задач.

Задача 1. Камень бросают с обрыва под углом 30° к горизонту. Модуль начальной скорости равен 6 м/с, а высота обрыва — 80 м. Найдите горизонтальное расстояние, которое пролетит камень, прежде чем упадёт.

Задача 2. С балкона из точки О бросили мяч вертикально вверх со скоростью υ0 = 9 м/с. Определите положение мяча относительно точки О и его скорость спустя время t1 = 2 с от момента бросания. Сопротивление воздуха не учитывайте.

Р е ш е н и е. Поскольку сопротивление воздуха не учитывается, то движение мяча можно считать свободным падением. В данном случае векторы 0 и лежат на одной прямой. Следовательно, мяч будет двигаться вдоль той же прямой. Примем за начало координат точку О бросания мяча, ось У направим вертикально вверх (рис. 1.54). Тогда движение мяча будет описываться кинематическим уравнением

Так как у0 = 0, υ0y = υ0 и ау = -g, то В момент времени

Чтобы определить модуль и направление вектора скорости 1, найдём его проекцию на ось У по формуле υy = υ0y + ayt. При выбранном направлении оси У последнюю формулу можно записать так: υy = υ0 - gt. Поэтому

Отрицательный знак проекции скорости означает, что в конце второй секунды скорость мяча направлена противоположно положительному направлению оси Y, т. е. вниз.

Домашнее задание:

Учить § 13, написать конспект, решить задачу: Какой высоты достигнет мяч, брошенный вертикально вверх со скоростью 20 м/с? Сколько времени для этого ему понадобится? (Ответ: 20 м, 2с )

Информационные источники (основные учебники по предмету)

Мякишев Г.Я. Физика. 10 класс. Учеб. для общеобразоват. организаций: базовый уровень / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под ред. Н.А. Парфентьевой – М.: Просвещение, 2016. – 416 с.: ил. – (Классический курс).

Ответ отправить на адрес электронной почты:

[email protected]

 


Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:




Мы поможем в написании ваших работ!