Свободное падение тел
⚡ Физика · 7 класс
Движение тел под действием силы тяжести и ускорение свободного падения у поверхности Земли.
Что такое свободное падение
Свободным падением называют движение тела под действием только силы тяжести, когда сопротивлением воздуха можно пренебречь. Это важнейший пример неравномерного движения: скорость падающего тела всё время растёт, причём растёт равномерно.
Кажется, что тяжёлые тела падают быстрее лёгких. На самом деле это лишь из-за сопротивления воздуха. Если убрать воздух, перо и металлический шарик упадут одновременно. Этот опыт впервые провели в длинной стеклянной трубке, откачав из неё воздух насосом: и пёрышко, и дробинка достигали дна вместе.
Ускорение свободного падения
Все тела у поверхности Земли при свободном падении движутся с одинаковым ускорением. Его обозначают буквой g и называют ускорением свободного падения.
g ≈ 9,8 м/с² (в расчётах часто округляют до 10 м/с²)Это значит, что за каждую секунду скорость падающего тела увеличивается примерно на 9,8 метра в секунду. Падение — пример движения с постоянным ускорением.
Как растёт скорость
| Время падения, с | Скорость, м/с (при g = 10) |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | 10 |
| 2 | 20 |
| 3 | 30 |
| 4 | 40 |
Скорость при свободном падении: v = g · t
Пример: через t = 2 с
v = 10 · 2 = 20 м/с
Через t = 3 с: v = 10 · 3 = 30 м/сПочему лист бумаги падает медленно
На лёгкий лист бумаги сильно влияет сопротивление воздуха, поэтому он падает медленно и кружится. Если тот же лист смять в плотный комок, он упадёт гораздо быстрее, хотя его масса при этом совсем не изменилась. Изменилась лишь площадь, на которую давит воздух.
Так работает и парашют: его большая площадь сильно увеличивает сопротивление воздуха и замедляет падение человека до безопасной скорости.
Падение вверх не бывает
Слово «падение» в физике означает движение под действием силы тяжести, и оно всегда направлено к Земле. Если подбросить мяч вверх, то на пути вверх он движется замедленно, останавливается в верхней точке, а затем падает вниз с тем же ускорением g. На всём пути — и вверх, и вниз — на мяч действует одна и та же сила тяжести, направленная к Земле.
Где встречается свободное падение
Свободным падением можно считать прыжок в воду с вышки, полёт камня, выпавшего из руки, движение капель дождя в первые мгновения. Чем плотнее и тяжелее тело и чем меньше его площадь, тем ближе его движение к настоящему свободному падению, потому что сопротивление воздуха для него менее заметно.
Запомните: в безвоздушном пространстве все тела падают одинаково, какова бы ни была их масса.
Частые ошибки: думают, что тяжёлые тела всегда падают быстрее; забывают, что без сопротивления воздуха все тела падают одинаково; путают ускорение g с самой скоростью.Кратко о главном
- Свободное падение — движение только под действием силы тяжести.
- Все тела падают с одинаковым ускорением
g ≈ 9,8 м/с². - Скорость падения растёт по закону
v = g · t. - Разную скорость падения создаёт сопротивление воздуха.