Swobodne spadanie ciał

Spadek swobodny dotyczy sytuacji, w której ciało zostało upuszczone z pewnej wysokości bez nadania prędkości początkowej. Ciało takie będzie poruszać się pionowo w dół, jedynie pod wpływem siły grawitacji. Ponieważ spadek jest „swobodny”, w jego analizie zaniedbuje się wpływ dowolnych innych sił, np. siły oporu powietrza.

Swobodne spadanie ciał

Bo działa na niego siła grawitacji.

Jeśli upuścimy kamień to zapewne spadnie on z powrotem na ziemię. Dlaczego?

Spadek swobodny ciała

01

Galileusz upuścił ze szczytu Krzywej Wieży w Pizie dwie metalowe kule o różnych masach, aby wykazać, że czas ich spadku na ziemię będzie identyczny.

Spadek swobodny ciała

02

02

01

Spadek nie odbywa się po lini prostej, więc jest to zupełnie inny ruch

Spadek swobodny ciała

Spadek swobodny ciała

03

"Spadające swobodnie ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym".

Fw=Fg-Fo

Fw

Fg

Fo

Fw=Fg

Gdy prędkość ciała rośnie opór powietrza też rośnie.

W powietrzu spadek nie jest swobodny.

Fg=mg

Siła grawitacji albo siła cięzkości. Spadek swobodny występuje wtedy gdy działa tylko siła grawitacji.

Wszystkie ciała niezależnie od masy spadają z jednakowym przyspieszeniem (w warunkach idealnych). a=F/m=mg/m=g

Trzecie ciało porusza się z najmniejszym przyspieszeniem, ponieważ Fw=Fg=0=a- ruch jednostajny.

opór powietrza

Przyspieszenie drugiego ciała jest mniejsze, więc porusza się wolniej.

Znając siłę wpadkową i masę ciała możemy obliczyć przyspieszenie ciałą.

Siła wypadkowa ciała pierwszego jest największa.

Spadek ciał

opór powietrza

W doświadczeniu mamy dwie kartki papieru. Jedną zgniatamy i upuszczamy.Która spadnei szybciej?

Spadek ciał

opór powietrza

Upuszczając kartkę i kasiążke wiadomym jest, że książka upadnie szybciej. Co się wydarzy gdy kartkę położymy na książce i upuścimy?

Spadek ciał

Jeżeli kartkę papieru położymy na książce to na kartkę nie działa siłą oporu i oba ciała spadają jednocześnie.

Rozłożona kartka papieru ma dużą powierzchnie więc spada wolniej. Zgnieciona kartka ma mała powierzchnię, więc siły oporu są małe.

Gdy pomijamy opory powietrza to czas swobodnego spadku nie zależy od masy spadającego ciała, bo każde ciało spada z tym samym przyspieszeniem ziemskim.

Doświadczenie

Spadek kartki papieru i metalowej kulki w tubie z powietrzem i w próżni.

Pompa turbomolekularna

Pompa próżniowa

Przestrzeń kosmiczna

Pompa turbomolekularna

Pompa próżniowa

Przestrzeń kosmiczna

Laboratoria do badania zjawisk w próżni

Kolarze jadąc jeden za drugim powodują powstanie tunelu aerodynamicznego obniżając tym opór powietrza.

jadąc jeden za drugim

Kolarze

Poruszając się w ten sposób zmniejszają spalanie.

poruszają się za samochodem ciężarowym

Samochody osobowe

Ziemia Mars Wenus Księżyc

Podsumowanie

Spadek swobodny

Spadające ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym

Nie działa zasada, że im większy ciężar tym szybciej spadnie ciało.

Jeśli ciała spadają w próżni z tej samej wysokości to czas spadku prórka i metalowej kulki jest taki sam

Czas swobodnego spadania jest taki sam.

Ciała spadają z takim samym przyspieszeniem.

NIe zależy od masy ciała.

opisującee spadek swobodny

Równania ruchu

Surname

Name

Surname

Name

Surname

Name

Surname

Name

Obliczać zadania

Dlaczego w próżni zachodzi idealny spadek swobodny?

Co to jest próżnia?

Co powoduje siła oporu powietrza?

Co to jest spadek swobodny?

Co powinienś wiedzieć po dzisiejszej lekcji?

Oblicz wysokość z jakiej spada ciało oraz jaką prędkość uzyska tuż przy powierzchni ziemi wiedząc, że czas spadku wynosi 4,5 sekundy.

Zadanie 1.

Thank you!