Swobodne spadanie ciał

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.

01

Spadek swobodny ciała

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

Bo działa na niego siła grawitacji.

Spadek swobodny ciała

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

02

01

Spadek swobodny ciała

02

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

03

Spadek swobodny ciała

"Spadające swobodnie ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym".

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

Fg=mg

Fo

Fg

Fw

W powietrzu spadek nie jest swobodny.

Fw=Fg

Gdy prędkość ciała rośnie opór powietrza też rośnie.

Fw=Fg-Fo

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

Spadek ciał

opór powietrza

Siła wypadkowa ciała pierwszego jest największa.

Znając siłę wpadkową i masę ciała możemy obliczyć przyspieszenie ciałą.

Przyspieszenie drugiego ciała jest mniejsze, więc porusza się wolniej.

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

Spadek ciał

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

opór powietrza

Spadek ciał

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

opór powietrza

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

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

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

Przestrzeń kosmiczna

Pompa próżniowa

Pompa turbomolekularna

Przestrzeń kosmiczna

Pompa próżniowa

Laboratoria do badania zjawisk w próżni

Kolarze

jadąc jeden za drugim

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

Samochody osobowe

poruszają się za samochodem ciężarowym

Poruszając się w ten sposób zmniejszają spalanie.

Ziemia Mars Wenus Księżyc

NIe zależy od masy ciała.

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.

Spadające ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym

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

Ciała spadają z takim samym przyspieszeniem.

Spadek swobodny

Podsumowanie

Równania ruchu

opisującee spadek swobodny

Name

Name

Surname

Surname

Name

Name

Surname

Surname

Co powinienś wiedzieć po dzisiejszej lekcji?

Co to jest spadek swobodny?

Co powoduje siła oporu powietrza?

Co to jest próżnia?

Dlaczego w próżni zachodzi idealny spadek swobodny?

Obliczać zadania

Zadanie 1.

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

Thank you!