Свободное падение тел. Ускорение свободного падения – Класс!ная физика

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика Электронная цифровая подпись
Содержание
  1. Почему g – универсальная постоянная?
  2. Что означает 9.81?
  3. Почему g называется универсальной постоянной?
  4. Что такое маленькая g?
  5. Как называется g и почему?
  6. Почему g называется универсальной константой?
  7. Что такое значение big g?
  8. Основные формулы для равноускоренного движения
  9. В чем разница между g и g?
  10. Видео
  11. Воздействие перегрузок на человека
  12. Все тесты
  13. Где сила тяжести самая сильная?
  14. Закон всемирного тяготения
  15. Интересные факты
  16. История открытия
  17. Как вам фн в физике?
  18. Как вывести формулу ускорения свободного падения
  19. Как определяют ускорение силы тяжести
  20. Как рассчитывается 9.81?
  21. Какая формула веса?
  22. Какова нормальная сила g на земле?
  23. Каково происхождение гравитации?
  24. Каковы 3 закона гравитации?
  25. На какой высоте сила тяжести равна нулю?
  26. Постоянно ли g везде во вселенной?
  27. Свободное падение тел. ускорение свободного падения – класс!ная физика
  28. Универсальная постоянная ga?
  29. Ускорение на других планетах
  30. Ускорение свободного падения у поверхности некоторых небесных тел
  31. Физическая сущность
  32. Формула для расчета ускорения свободного падения
  33. Формулы для расчёта
  34. Эйнштейн открыл гравитацию?

Почему g – универсальная постоянная?

G называется универсальной гравитационной постоянной. потому что его значение постоянно и не меняется от места к месту. что составляет 6.673 × 10 ^ -11 Нм ^ 2 / кг ^ 2. этот закон универсален в том смысле, что он применим ко всем телам, независимо от того, большие они или маленькие, небесные или земные.

Что означает 9.81?

Его приблизительное значение составляет 9.81 м / с2, что означает, что, игнорируя влияние сопротивления воздуха, скорость падения объекта свободно у поверхности Земли будет увеличиваться примерно на 9.81 метра (32.2 фута) в секунду каждую секунду.

Почему g называется универсальной постоянной?

G называется универсальной постоянной потому что его значение остается неизменным во всей Вселенной и не зависит от масс объектов.. Ответ: Столица G будет постоянной, а значение G будет постоянным в любой точке Вселенной.

Что такое маленькая g?

маленькая g ускорение силы тяжести в то время как большой G – гравитационная постоянная. Ускорение, которое получает объект под действием силы тяжести, называется его ускорением под действием силы тяжести.

Как называется g и почему?

G называется Универсальная постоянная гравитации потому что его значение, то есть 6.67 x 10–11 Nm2kg–2 постоянная мысль вселенной.

Почему g называется универсальной константой?

G называется всемирной постоянной тяготения. потому что его значение, то есть 6.67 x 10–11 Nm2kg–2 постоянная мысль вселенная.

Что такое значение big g?

Значение большой буквы G говорит нам сколько гравитационной силы действует между двумя массами, разделенными известным расстоянием. На языке общей теории относительности Эйнштейна она говорит нам о величине искривления пространства-времени из-за данной массы.

Основные формулы для равноускоренного движения

Равноускоренное движение — самый простой вид неравномерного движения. Равноускоренным называется движение с ускорением, постоянным по модулю и направлению:

$ a = {Δvover Δt} = const $ (1),

где:

Δv — изменение скорости (“дельта v “), м/с;

Δt — промежуток времени, (“дельта t “)за которое произошло изменение скорости, с.

Из формулы (1) следует, что размерность ускорения будет выражаться в метрах на секунду в квадрате:

$ {1 м/сover 1 c} = 1 м/с^2 $ (2).

Второй закон Ньютона гласит:

$ F = m * a $ (3),

где:

F — сила, действующая на тело, Н;

m — масса тела, кг;

a — ускорение, м/с2.

В чем разница между g и g?

g = 9.8 мс–2, g – ускорение свободного падения, которое является переменной величиной и векторным качеством.

question_answer Ответы (5)

Ускорение свободного падения (г) Универсальная постоянная гравитации (G)
Значение g = 9.8 м / с

2
Значение G = 6.673 × 10-11 Нм

2

/ кг

2

•сентябрь 20, 2022

Видео

Посмотрите интересное и познавательное видео, которое расскажет вам о скорости падения тел.

Воздействие перегрузок на человека

Благодаря научно-техническому прогрессу и стремительному развитию технологий, современный человек имеет возможность пользоваться довольно быстрыми средствами передвижения. Чтобы попасть в любую точку планеты на самолёте, потребуется не более суток. Быстрая скорость передвижения неминуемо связана с таким понятием, как перегрузка.

Любая перегрузка являет собой отношение двух ускорений:

  • негравитационного;
  • свободного падения.


За единицу измерения принято брать гравитационное ускорение на Земле — 9,80665 м/с². Таким образом, нулевую перегрузку можно ощутить на себе лишь в невесомости.

Перегрузка является векторной величиной. Для людей и других живых организмов огромное значение имеет её направление. Это связано с тем, что организм приспособлен к постоянному воздействию гравитационного ускорения.

Все тесты

  • Тест на темуАнализ стихотворения «Я воспитан природой суровой» Н. Заболоцкого5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Не надо звуков» Д. Мережковского5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Привет, Россия» Н. Рубцова5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Не с теми я, кто бросил землю» А. Ахматовой5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Перемена» Б. Пастернака5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Стихи о Петербурге» А. Ахматовой5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Стихи к Блоку» М. Цветаевой5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Клеветникам России» А. Пушкина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Завещание» Н. Заболоцкого5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Стихи о Москве» М. Цветаевой5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Молитва» М. Цветаевой5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «И. И. Пущину!» А. Пушкина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «День и ночь» Ф. Тютчева5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Весна в лесу» Б. Пастернака5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Журавли» Р. Гамзатова5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Люблю» В. Маяковского5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Когда на меня навалилась беда» К. Кулиева5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Гамлет» Б. Пастернака5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Русь» А. Блока5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Ночь» В. Маяковского5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения К. Симонова «Ты помнишь, Алёша, дороги Смоленщины…»5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения Жуковского «Приход весны»5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения Анны Ахматовой «Сероглазый король»5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Июль – макушка лета…»5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Мелколесье. Степь и дали…» С. Есенина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Не позволяй душе лениться» Н. Заболоцкого5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «На дне моей жизни» А. Твардовского5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Нивы сжаты, рощи голы…» С. Есенина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Бабушкины сказки» С. Есенина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Снежок» Н. Некрасова1 вопрос
  • Тест на темуАнализ стихотворения «По вечерам» Н. Рубцова5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Вчерашний день, часу в шестом…» Н. Некрасова5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Цветы последние милей…» А. Пушкина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Я знаю, никакой моей вины…» А. Твардовского5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Я не ищу гармонии в природе»Н. Заболоцкого5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Разбуди меня завтра рано» С. Есенина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Снега потемнеют синие» А. Твардовского5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Осень» Н. Карамзина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Молитва» А. Ахматовой5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Вечер» А. Фета5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Не жалею, не зову, не плачу» С. Есенина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Тучи» М. Лермонтова5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Книга» Г. Тукая5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Необычайное приключение, бывшее с Владимиром Маяковским летом на даче» В. Маяковского5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Деревня» А. Пушкина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Летний вечер» А. Блока5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Я убит подо Ржевом» А. Твардовского5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Элегия» А. Пушкина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Зимнее утро» А. Пушкина5 вопросов
  • Тест на темуАнализ стихотворения «Троица» И. Бунина5 вопросов

Где сила тяжести самая сильная?

Гравитация Земли самая сильная на земле, обычно на уровне моря и слабее по мере удаления от ядра, например, пика Эвереста. Сила тяжести на полюсах сильнее, чем на экваторе, отчасти потому, что облоидная земля немного шире, но лишь в небольшом соотношении.

Закон всемирного тяготения

В 1682 г. Ньютон открыл закон всемирного тяготения, из которого следует:

  • все тела притягиваются друг к другу;
  • сила тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними;
  • векторы сил тяготения направлены вдоль прямой, соединяющей тела.

Этот закон универсален, и для случая пары тел, одно из которых является произвольным телом массой m, а второй — Земля, в виде формулы выглядит так:

Интересные факты

Если не углубляться в научные знания, бытовое определение свободного перемещения подразумевает передвижение какого-либо тела в земной атмосфере, когда на него не воздействуют никакие посторонние факторы, кроме сопротивления окружающего воздуха и силы тяжести.

Читайте также:  Для чего нужна ЭЦП, что с ее помощью можно подписывать, как получить | СберИнфо

В различное время добровольцы соревнуются между собой, пытаясь установить личный рекорд. В 1962 г. испытатель-парашютист из СССР Евгений Андреев установил рекорд, который был занесен в Книгу рекордов Гиннеса: при прыжке с парашютом в свободном падении он преодолел расстояние в 24500 м, во время прыжка не был использован тормозной парашют.

В 1960 г. американец Д. Киттингер совершил парашютный прыжок с высоты 31 тыс. м, но с использованием парашютно-тормозной установки.

В 2005 г. была зафиксирована рекордная скорость при свободном падении — 553 км/ч, а через семь лет установлен новый рекорд — эта скорость была увеличена до 1342 км/ч. Этот рекорд принадлежит австрийскому парашютисту Феликсу Баумгартнеру, который известен во всем мире своими опасными трюками.

История открытия

Учёные Древней Греции разделяли любое движение на два типа: естественное и принудительное. Перемещение тела под воздействием гравитации считалось естественным, так как не имело видимой причины и происходило само собой.

Аристотель считал, что скорость падения напрямую зависит от массы. Это ошибочное утверждение родилось в результате примитивных наблюдений. Философ приводил в пример движение к земле яблок и листьев. Очевидно, что последние летели гораздо медленнее.

Утверждения Аристотеля считались неоспоримым постулатом вплоть до начала XVII века. Галилео Галлилей решительно отверг древнюю классификацию движения. В результате проведения нескольких опытов с движением тела по наклонной плоскости, учёный ввёл понятие ускорения.

Определение ускорения свободного падения в физике

Основное внимание Галлилей уделял изучению процесса свободного падения. Самым знаменитым стал эксперимент, проведённый на Пизанской башне.

С сооружения высотой 60-м были одновременно сброшены два предмета:

  • маленький металлический шарик весом в пол фунта;
  • большая круглая бомба, весившая 100 фунтов.

Результат был просто ошеломляющим. Оба тела достигли земли практически одновременно, а небольшая разница была объяснена силой сопротивления воздушной среды. Надо заметить, что наука тех лет существенно отличалась от сегодняшней. Считалось, что воздух не мешает падению, а, напротив, увеличивает его скорость.

Ещё одним заблуждением того времени было утверждение о том, что любое движение со временем прекращается, даже если на его пути нет преград. Галлилей опроверг и этот ошибочный закон физики, введя определение инерции.

В XVI веке ещё не существовало точных хронометров. Из-за этого ускорение падения тел с Пизанской башни было рассчитано довольно грубо. Для более точного измерения учёный изучал равноускоренное движение шарика по наклонной плоскости. А более или менее правильное значение ускорения сумел вычислить Гюйгенс в 1660 г.

Как вам фн в физике?

Формула нормальной силы

  1. Нормальная сила будет эквивалентна весу объекта, только если объект не ускоряется, то есть не замедляется. …
  2. F_N = мг. …
  3. F_N = mg F sin; тета. …
  4. F_N = mg – F sin; тета. …
  5. F_N = mg cos; theta. …
  6. Угол тета = 30 °
  7. Грех 30 ° = гидроразрыв {1} {2}…
  8. F_N = mg F sin; тета.

Как вывести формулу ускорения свободного падения

Рассмотрим камень, находящийся на некотором расстоянии от Земли.

Земля и камень притягиваются, запишем закон притяжения между планетой и камнем

[  F = G cdot frac{mcdot M}{left( r h right)^{2}} ]

С другой стороны, у камня есть вес, так как на него действует сила тяжести.

[  F_{text{тяж}} = m cdot g ]

Мы можем записать эти уравнения в виде системы.

[  begin{cases} displaystyle F = G cdot frac{mcdot M}{( r h)^{2}} \ displaystyle  F_{text{тяж}} = m cdot g  end{cases} ]

Земля и камень притягиваются, благодаря этому на камень действует сила тяжести. На языке математики это запишется так:

[  F = F_{text{тяж}} ]

А если равны левые части уравнений, то будут равны и правые:

[  G cdot frac{mcdot M}{left( r h right)^{2}} = m cdot g ]

Масса ( m ) камня встречается в обеих частях уравнения. Поделим обе части уравнения на массу камня.

[  G cdot frac{M}{ left( r h right)^{2}} = g ]

Все)

Как определяют ускорение силы тяжести

Для точного измерения силы тяжести, а значит, и ускорения, используется прибор, называемый гравиметром. Прибор применяется при поиске полезных ископаемых и для сбора информации археологами, палеонтологами, гидрологами и представителями других профессий, изучающих поверхность Земли.

Гравиметры:
Рис. 3. Гравиметры:.
  • Известно, что Земля вращается вокруг своей оси, имея при этом так называемое центростремительное ускорение, которое влияет на величину ускорения свободного падения;
  • Масса Земли распределена неравномерно, например, в местах расположения больших месторождений металлических руд ускорение силы тяжести будет больше, а там, где есть пустоты (газовые месторождения) ускорение будет несколько меньше.

Эти факторы дают очень малые отклонения от средних значений g , но зато их регистрация позволяет, например, геологам находить новые месторождения полезных ископаемых.

Как рассчитывается 9.81?

В единицах СИ G имеет значение 6.67 × 10.–11 Ньютоны кг–2 m2, ускорение g = F / m1 два гравитации на Земле можно рассчитать, подставив массу и радиусы Земли в вышеприведенное уравнение и, следовательно, g = 9.81 мс–2, …

Какая формула веса?

Вес – это мера силы тяжести, притягивающей объект. Это зависит от массы объекта и ускорения свободного падения, которое составляет 9.8 м / с.2 на земле. Формула для расчета веса: F = м × 9.8 м / с2, где F – вес объекта в Ньютонах (Н), а m – масса объекта в килограммах.

Какова нормальная сила g на земле?

Номинальное «среднее» значение на поверхности Земли, известное как стандартная сила тяжести, по определению составляет 9.80665 м / с2. Эта величина по-разному обозначается как gn, гe (хотя иногда это означает нормальное экваториальное значение на Земле, 9.78033 м / с.2), грамм0, gee или просто g (который также используется для локального значения переменной).

Каково происхождение гравитации?

Гравитация объясняется как энтропийная сила, вызванная изменениями информации, связанной с положением материальных тел. Релятивистское обобщение приведенных аргументов непосредственно приводит к уравнениям Эйнштейна. Когда пространство появляется, нужно объяснять даже закон инерции Ньютона.

Каковы 3 закона гравитации?

В первом законе объект не изменит своего движения, если на него не действует сила. Во втором законе сила, действующая на объект, равна его массе, умноженной на его ускорение. В третьем законе когда два объекта взаимодействуют, они прикладывают друг к другу силы равной величины и в противоположном направлении.

На какой высоте сила тяжести равна нулю?

Вблизи поверхности Земли (уровень моря) сила тяжести уменьшается с высотой, так что линейная экстраполяция дала бы невесомость на высоте. половины радиуса Земли – (9.8 м · с-2 на 3,200 км.)

Постоянно ли g везде во вселенной?

Резюме: Астрономы создали лучшее ограничение гравитационной постоянной, измеренное за пределами нашей Солнечной системы. Гравитация, одна из четырех основных сил природы, кажется обнадеживающе постоянным во Вселенной, согласно многолетнему исследованию далекого пульсара.

Свободное падение тел. ускорение свободного падения – класс!ная физика

Свободное падение – это движение тел только лишь под действием притяжения Земли ( под действием силы тяжести)

В условиях Земли падение тел считается условно свободным, т.к. при падении тела в воздушной среде всегда возникает еще и сила сопротивления воздуха.

Идеальное свободное падение возможно лишь в вакууме, где нет силы сопротивления воздуха, и независимо от массы, плотности и формы все тела падают одинаково быстро, т. е. в любой момент времени тела имеют одинаковые мгновенные скорости и ускорения.

Наблюдать идеальное свободное падение тел можно в трубке Ньютона, если с помощью насоса выкачать из неё воздух.

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

В дальнейших рассуждениях и при решении задачпренебрегаем силой трения о воздух и считаем падение тел в земных условиях идеально свободным.

УСКОРЕНИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

При свободном падении все тела вблизи поверхности Земли независимо от их массы приобретают одинаковое ускорение, называемое ускорением свободного падения.
Условное обозначение ускорения свободного падения – g.

Ускорение свободного падения на Земле приблизительно равно :
g = 9,81м/с2.

Ускорение свободного падения всегда направлено к центру Земли.

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

Вблизи поверхности Земли величина силы тяжести считается постоянной, поэтому свободное падение тела – это движение тела под действием постоянной силы. Следовательно, свободное падение – это равноускоренное движение.

Вектор силы тяжести и создаваемого ею ускорения свободного падения направлены всегда одинаково.

Все формулы для равноускоренного движения применимы для свободного падения тел.

Величина скорости при свободном падении тела в любой момент времени:

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

перемещение тела:

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

В этом случае вместо ускорения а, в формулы для равноускоренного движения вводится ускорение свободного падения g =9,8м/с2.

___

В условиях идеального падения падающие с одинаковой высоты тела достигают поверхности Земли, обладая одинаковыми скоростями и затрачивая на падение одинаковое время.

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

При идеальном свободном падении тело возвращается на Землю со скоростью, величина которой равна модулю начальной скорости.

Время падения тела равно времени движения вверх от момента броска до полной остановки в наивысшей точке полета.

Читайте также:  Вопросы и ответы по теме: Электронная подпись и ЭТП — Удостоверяющий центр СКБ Контур
Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

Только на полюсах Земли тела падают строго по вертикали. Во всех остальных точках планеты траектория свободно падающего тела отклоняется к востоку за счет силы Кариолиса, возникающей во вращающихся системах (т.е. сказывается влияние вращения Земли вокруг своей оси).

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

Лишь итальянскому ученому Галилео Галилею удалось установить, что траекторией тела, брошенного под углом к горизонту в безвоздушном пространстве, является парабола.
А итальянец Тарталья (1500 – 1557г.), даже не зная законов движения, пришел к выводу, что наибольшей дальности стрельбы можно достичь, если наклонить орудие к горизонту под углом 45 градусов.

___

Минимальная скорость, которую достаточно сообщить брошенному вертикально вверх телу для того, чтобы оно не вернулось обратно, называют второй космической скоростью.

ЗАГЛЯНИ НА КНИЖНУЮ ПОЛКУ

1. А что ты знаешь о падающих кошках?
2. А помнишь ли ты переход Суворова через Альпы?
3. Галилео Галилей (из книги Я.Голованова “Этюды об ученых”)
4. Наш закон бутерброда.
5.Сколько весит тело, когда оно падает?
6.Из пушки на Луну.
7.Сверхдальняя стрельба.
8.Затяжной прыжок парашютиста.

А КАКОВО ПАДЕНИЕ ТЕЛ В РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ?

Если выстрелить из ружья вертикально вверх, то, учитывая силу трения о воздух, свободно падающая с любой высоты пуля приобретет у земли скорость не более 40 м/с.

___

В реальных условиях из-за наличия силы трения о воздух механическая энергия тела частично переходит в тепловую. В результате максимальная высота подъема тела оказывается меньше, чем могла бы быть при движении в безвоздушном пространстве, а в любой точке траектории при спуске скорость оказывается меньшей, чем скорость на подъеме.

___

При наличии трения падающие тела имеют ускорение, равное g, только в начальный момент движения. По мере увеличения скорости ускорение уменьшается, движение тела стремится к равномерному.

ХОЧЕШЬ ПОИГРАТЬ?

– жми здесь.

СДЕЛАЙ САМ

Как ведут себя падающие тела в реальных условиях?

Опыт1

Возьмите небольшой диск из пластмассы, толстого картона или фанеры. Вырежьте из обычной бумаги диск такого же диаметра. Поднимите их, держа в разных руках, на одинаковую высоту и одновременно отпустите. Тяжелый диск упадет быстрее, чем легкий. На каждый диск действует при падении одновременно две силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. В начале падения равнодействующая силы тяжести и силы сопротивления воздуха будет больше у тела с большей массой и ускорение более тяжелого тела будет больше. По мере увеличения скорости тела сила сопротивления воздуха увеличивается и постепенно сравнивается по величине с силой тяжести, падающие тела начинают двигаться равномерно, но с разной скоростью ( у более тяжелого тела скорость выше).
Аналогично движению падающего диска можно рассматривать движение падающего вниз парашютиста при прыжке с самолета с большой высоты.

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

Опыт 2

Положите легкий бумажный диск на более тяжелый пластмассовый или фанерный, поднимите их на высоту и одновременно отпустите. В этом случае они будут падать одновременно. Здесь сопротивление воздуха действует только на тяжёлый нижний диск, а сила тяжести сообщает телам равные ускорения в независимости от их масс.

ПОЧТИ АНЕКДОТ

Парижский физик Ленорман, живший в 18 веке, взял обычные дождевые зонты, закрепил концы спиц и прыгнул с крыши дома. Затем ободренный успехом он изготовил уже специальный зонт с плетеным сиденьем и кинулся вниз с башни в Монпелье. Внизу его окружили восторженные зрители. Как называется ваш зонт? Парашют! – ответил Ленорман ( буквальный перевод этого слова с французского – “против падения”).

ИНТЕРЕСНО

Если Землю просверлить насквозь и бросить туда камень, что будет с камнем?
Камень будет падать, набрав посередине пути максимальную скорость, дальше полетит по инерции и достигнет противоположной стороны Земли, причем его конечная скорость будет равна начальной. Ускорение свободного падения внутри Земли пропорционально расстоянию до центра Земли. Камень будет двигаться как груз на пружинке, по закону Гука. Если начальная скорость камня равна нулю, то период колебания камня в шахте равен периоду обращения спутника вблизи поверхности Земли, независимо от того, как прорыта прямая шахта: через центр Земли или по любой хорде.

___

Знаменитая «падающая» башня — это колокольня собора в городе Пизе, часть редкостного по своей красоте архитектурного ансамбля. Благодаря своему конструктивному изъяну она известна во всем мире. Башня достигает в высоту 55 метров, а надпись на ней свидетельствует, что заложена она в 1174 году. В 1564 году в Пизе родился Галилео Галилей, будущий знаменитый ученый. Судя по его собственным рассказам, он использовал Пизанскую башню для своих опытов. С верхнего ее этажа он бросал различные предметы, чтобы доказать, что скорость падения не зависит от веса падающего тела.

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

Всем отдыхать!
Свободно падаем … расслабляемся …

Динамика – Класс!ная физика

Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона
Второй закон Ньютона
Третий закон Ньютона
Свободное падение тел
Закон всемирного тяготения
Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах
Криволинейное движение. Равномерное движение тела по окружности
Искусственные спутники Земли (ИСЗ)
Импульс тела. Закон сохранения импульса
Реактивное движение в природе
Реактивное движение в технике. Реактивные двигатели
Закон Гука

§

Глава из книги Ярослава Голованова «Этюды об ученых»

Свободное падение тел. Ускорение свободного падения - Класс!ная физика

«Я направил изыскания к небу…»

Человечество не хочет жить без великих людей: в ту неделю, когда умер Микеланджело, родился Галилео Галилей. Счастье и несчастье распределились в его судьбе очень неравномерно: поистине грозовым был закат его жизни, а на заре, в юности, старший сын многодетного знатного, но бедного Венченцо Галилея был весел и удачлив. Он учился во Флоренции — городе, который околдовал его на всю жизнь, потом в университете Пизы, где сразу заскучал на схоластических лекциях, увлекался литературой, живописью, любимой своей лютней. Отец желал видеть его медиком и всячески старался отвадить от математики и физики. О существовании работ Архимеда и Евклида Галилей узнал только в 18 лет. Эти книги притягивали его к себе как магнит. Его философские симпатии еще неопределенны, а знания достаточно поверхностны. Разумеется, он слышал о новой системе мира, предложенной этим польским астрономом по фамилии Коперник, но: «Я был убежден,— писал Галилей,— что новая система чистейшая глупость. Я спрашивал многих из бывших на лекциях и увидел, что для них лекции эти служили неистощимым предметом для насмешек». Да, тогда об учении Коперника еще читали лекции. Но пройдут годы, и маски идиотского смеха превратятся в гримасы ненависти, в оскал бессильной жестокости перед бессмертным открытием великого поляка.

...Толпы студентов и любопытных окружили знаменитую Пизанскую башню: сегодня молодой профессор будет бросать с ее вершины различные предметы, чтобы доказать, что тела неравного веса падают с одинаковой высоты в одинаковое время. …Тысячи желтеньких язычков чуть колеблются, когда вступает хор Пизанского собора, и в дрожании свечного пламени Галилей замечает, как раскачивается большая люстра. Зависят ли колебания от времени? Здесь, в соборе, открыл он принцип изохронизма’ колебаний. Имя молодого профессора быстро становится популярным, и это многим не нравится. Коллеги начинают тихую травлю. А тут еще так некстати раскритиковал он механический черпак Джованни Медичи, весьма влиятельного молодого человека, почитавшего себя изрядным инженером. Галилей не умел приспосабливаться. Как часто нарушает он нормы «здравого смысла» и «житейской дальновидности»! Профессорам риторики в Падуе, куда он переехал, платили до 1700 флоринов; он, профессор математики, согласился на 180. В 1606 году, когда с земель Венецианской республики изгонялись иезуиты, зачем так неосмотрительно поторопился он одобрить декрет об изгнании?

Ведь уже не мальчик, уже 42 года ему — Неужели надо дожидаться, пока всесильный кардинал Ришелье сам попросит прислать изобретенный Галилеем телескоп?! Ужели венецианскому дожу Леонардо Донати требуется намекать, что сенат будет гордиться, если этот удивительный прибор будет поднесен республике?! Хорошо еще, что «умные люди» присоветовали ему назвать четыре открытых им спутника Юпитера «Звездами Медичи»…

Восемнадцать лет прожил он в Падуе. Здесь стал он знаменитым ученым. На его лекции приходило до двух тысяч слушателей. Здесь сделал он свои знаменитые астрономические открытия, здесь писал учебники и ученые трактаты, изобретал невиданные машины, придумал новые фортификационные системы, смастерил воздушный термометр и пропорциональный циркуль. Но сердцу не прикажешь: не любил он эту Падую и все годы вспоминал милую свою Флоренцию, лучший город на Земле…

Не выдержал, уехал. Венецианцы считают его неблагодарным, флорентийцы более чем настороженно относятся к тем, кто искал и показал ошибки у самого Аристотеля. Правда, его высочество определил его учителем своих сыновей и положил высокое жалованье. А зачем ему деньги? Впрочем, нужны: он назначил приданое двум своим сестрам и выдал их замуж. Он радовался встрече с любимым городом и не сразу заметил тучи, которые сгущались над его головой. 5 марта 1616 года священный цензурный комитет Рима запрещает книги Коперника и Роскарини — «до тех пор, пока не будут исправлены». Понял ли он, что запрет этот не только месть мертвому Копернику, но и угроза ему, живому Галилею? Неужели надеялся он переубедить папу Павла V, который, по свидетельству современника, «страшился литературы и искусств, которых новостей и тонкостей он не мог переносить»? Он наивно верит, что новый папа Урбан VIII — бывший кардинал Маффео Барберини, его участливый собеседник, почти друг — снимет запрет с учения Коперника. Галилей полон радужных надежд, когда везет в Рим свой «Диалог о двух главнейших системах мира». Каждый здравомыслящий человек увидит в нем полное крушение системы Птолемея , поймет великую логику Коперника. Риккарди, дворецкий священного дворца, визирует рукопись для печати, но вдруг, испугавшись чего-то, берет назад свое разрешение, рекомендуя другого цензора, уже во Флоренции. Там в 1632 году 68-летний Галилей выпустил главную книгу своей жизни.

Читайте также:  Как отключить проверку цифровой подписи драйверов Windows 10 и установить неподписанные драйвера?

Ватикан пришел в ярость. Папа, которому уже нашептали, что под видом схоласта в книге выведен он сам, не желает слушать никаких оправданий. — Ваш Галилей осмелился писать то, чего не должен, и вдобавок о самых важных вопросах, о самых опасных, какие только можно подымать в наше время! — кричит Урбан VIII тосканскому посланнику, пытавшемуся защитить ученого. О ссылках на разрешения цензоров он не хочет даже слушать.
— Святая инквизиция никогда никому не дает предупредительных советов. Это не в ее обычаях…

Уже через два дня после этого разговора флорентийская инквизиция по особому повелению инквизиционного суда приказывает Галилею ехать в Рим. Все попытки отменить этот приказ терпят неудачу. Галилей стар? Немощен? Он плохо себя чувствует? Есть даже справка медиков о его болезни?
— Ну пусть он едет потихоньку, piano, piano, на носилках…— отвечает папа.

В феврале 1633 года Галилей прибыл в Рим. Проявив «снисхождение и любовь», папа позволяет ему жить в доме тосканского посланника, а не в тюрьме суда инквизиции, «от которого не избавлены даже государи». У папы скорбное лицо: «Господь да простит его за то, что он стал рассуждать о вещах, касающихся новых учений и священного писания, ибо всегда лучше следовать общепринятому учению… Мне горько делать ему неприятности, но дело касается веры и вероисповедания».

Суд длился более двух месяцев. Четыре допроса раз за разом убивали волю старика. «Унижение великого человека было глубокое и полное,— писал один из французских биографов Галилея. — В этом унижении он был доведен до отречения от самых горячих убеждений ученого и до мучения человека, побежденного страданием и страхом костра…»

Альберт Эйнштейн писал о Галилее: «Перед нами предстает человек незаурядной воли, ума и мужества, способный в качестве представителя рационального мышления выстоять против тех, кто, опираясь на невежество народа и праздность учителей в церковных облачениях и университетских мантиях, пытается упрочить и защитить свое положение». 22 июня 1633 года в церкви монастыря святой Минервы в присутствии всех прелатов и кардиналов суда, подчиняясь приговору, коленопреклоненный, он прочел отречение. То, что, поднимаясь с коленей, он якобы крикнул: «А все-таки она вертится!» — скорее всего миф. Желанный, но миф. Инквизиция никогда не простила бы ему отречения чисто формального. От него ждали именно покаяния, смирения, требовалось не согнуть, а сломать его мысль…

В субботу 10 ноября 1979 года в Ватиканской академии наук происходила торжественная церемония, посвященная столетию со дня рождения Альберта Эйнштейна. Перед членами академии выступал папа Иоанн-Павел II. — Галилей и Эйнштейн — каждый составил целую эпоху,— вдруг произнес папа. Присутствующие насторожились: что бы это значило? При чем тут Галилей? А папа тем временем продолжал развивать свою мысль, он признал, что великий флорентиец «много выстрадал — мы не можем этого скрывать — по вине служителей органов церкви». А далее уж совсем неожиданно: — Я желал бы, чтобы теологи, ученые и историки, искренне руководствуясь идеей сотрудничества, как можно глубже проанализировали дело Галилея и, чистосердечно признав вину за теми, на ком она действительно возлежит, помогли бы искоренить недоверие, которое это дело все еще вызывает в умах многих, мешая прийти к плодотворному согласию между наукой и верой… Неужели Иоанн-Павел II не понял, что никогда не придет Галилео Галилей к этому «плодотворному согласию»?

Что значит эта речь? Реабилитация церковью Галилея? Если так, она опоздала на 346 лет… Отречение убило его душу, а тело умирало еще девять лет. Ослепший и больной, он оставался «узником инквизиции». Он умер близ Флоренции на 78-м году жизни. Но человечество не хочет жить без великих людей: в тот год родился Исаак Ньютон.

Универсальная постоянная ga?

гравитационная постоянная Gявляется ключевой величиной в законе всемирного тяготения Ньютона.

Гравитационная постоянная.

Значения G Единицы
4.30091 (25) × 10




3
шт⋅м







1

⋅ (км / с)

2

Ускорение на других планетах


Как видно из формулы, гравитационное ускорение напрямую зависит от массы и радиуса планеты. Из этого следует, что значение g на других планетах будет отличаться от земного.

Таблица показателя ускорения g для основных объектов Солнечной системы.

Наименование Ускорение, м/с. 2
Солнце 274,01
Венера 8,87
Земля 9,81
Марс 3,72
Юпитер 25,8
Сатурн 11,54
Уран 9,04
Меркурий 3,73
Нептун 11,33
Луна 1,69

Во вселенной существуют очень компактные объекты с невероятной плотностью и чудовищным притяжением. Если взять среднюю нейтронную звезду с радиусом 13 км и массой 2,5*10 30 кг, то ускорение на её поверхности превысит земное в 100 млрд раз и составит довольно внушительное число — 9,87*10^11м/с.2

Ускорение свободного падения у поверхности некоторых небесных тел

  • у поверхности Земли  ( g = 9{,}8 left( frac{text{м}}{c^{2}} right) )
  • у поверхности Луны  ( g = 1{,}68 left( frac{text{м}}{c^{2}} right) )
  • у поверхности Марса  ( g = 3{,}86 left( frac{text{м}}{c^{2}} right) )
  • у поверхности Солнца  ( g = 273{,}1 left( frac{text{м}}{c^{2}} right) )
  • у поверхности Юпитера  ( g = 23{,}95 left( frac{text{м}}{c^{2}} right) )

Физическая сущность

Свободным падением может называться равноускоренное движение тела в результате действующей на него силы тяжести, происходящее в вакууме. Атмосфера Земли способна тормозить ускорение и замедлять падающие предметы. Однако, если величина сопротивления воздуха небольшая, ей можно пренебречь.

Ускорение у поверхности Земли не зависит от массы предмета — это постоянная величина, обозначающаяся латинской буквой g и составляющая 9,80665 м/с.^2. Из-за воздействия центробежных сил на экваторе его значение немного меньше, а на полюсах, соответственно, больше.

Величина ускорения свободного падения зависит от нескольких факторов:

  • географических координат, точнее, широты;
  • расстояния до поверхности планеты;
  • времени суток;
  • геомагнитных аномалий.

Вектор свободного падения всегда направлен вниз. Это можно наглядно увидеть, подбросив какой-либо предмет. Благодаря воздействию ускорения, его движение будет постепенно замедляться. Затем оно полностью остановится и направится в обратную сторону.

Формула для расчета ускорения свободного падения

Ускорение свободного падения можно посчитать по формуле:

[ large boxed { g = G cdot frac{M}{left( r h right)^{2}} }]

( g left( frac{text{м}}{c^{2}} right) ) (метры, деленные на секунду в квадрате) – ускорение свободного падения

( M left( text{кг} right) ) (килограммы) — масса планеты, которая притягивает

( r left( text{м} right) ) (метры) – радиус планеты

( h left( text{м} right) ) (метры) — расстояние от поверхности планеты до тела

(G = 6{,}67 cdot 10^{-11} left( text{Н} cdot frac{text{м}^2}{text{кг}^2} right)) — гравитационная постоянная

Формулы для расчёта

Галилей понимал, что исследование падения тел с Пизанской башни является несовершенным. Был поставлен новый эксперимент, в котором учёному удалось увеличить время движения и уменьшить сопротивление воздуха. Отполированные латунные шарики скатывались по желобам, расположенным под определённым углом наклона.

Формула для нахождения: g=G (M/R ^ 2), где:

  • G — гравитационная постоянная;
  • M — масса планеты;
  • R — радиус планеты.

При помощи этой зависимости можно рассчитать значение g на поверхности любой планеты во вселенной.

Существуют задачи, для решения которых необходим более точный расчёт. В таком случае используется другая, расширенная формула: g=G (M/(R2 h)), ​где h — это высота над поверхностью планеты.


Стоит помнить, что для максимальной точности расчётов придётся учитывать большое количество факторов. Ускорение может измеряться при помощи специального прибора — гравиметра.

Эйнштейн открыл гравитацию?

В 1915 году, после восьми лет упорядочивания своих мыслей, Эйнштейн придумал (буквально – у него не было экспериментальных предшественников) агент, вызвавший гравитацию. И это была не просто сила. Согласно его общей теории относительности, гравитация намного страннее: естественное следствие влияния массы на пространство.

Оцените статью
ЭЦП Эксперт
Добавить комментарий

Adblock
detector