Изучаем свободное падение

Занятие 3
Изучаем
свободное
падение
Работы Аристотеля, Галилея, Ньютона
 В четвертом веке до нашей эры древнегреческий ученый
Аристотель написал книги, в которых он собрал все
известные к тому времени знания о природе.
 Главный из этих трудов он назвал «Физика», ч то в переводе
с древнегреческого и означает «Наука о природе».
 «Физика» Аристотеля считалась непогрешимой в течение
двух тысячелетий, пока в ней не усомнился Галилей. С
ошибками Аристотеля мы еще встретимся, но давайте
начнем с того, в чем он оказался прав. Благодаря
Аристотелю правило Рычага стало одним из первых законов
физики.
 Другой великий грек, Архимед, применил правило рычага в
подъемных кранах и боевых машинах. Орудия Архимеда
наводили ужас на римлян, но все же его родной город
Сиракузы был взят ими после долгой осады.
 Планетарий, самое хитроумное из изобретений Архимеда,
римляне увезли в качестве военного трофея.
 Кстати «механический» в переводе с древнегреческого и
означает «хитроумный».
Рассмотри рисунок и
попробуй ответь на
вопросы:
Почему ключ падал
быстрее зонта?
Разве дело в том, что
ключ тяжелее зонта?
Как это можно
проверить?
Проведи
эксперимент
Проведи эксперимент:
• С некоторой высоты брось одновременно
разные ключи.
- Некоторые думают, что большой ключ будет падать быстрее, чем
маленький, потому что он тяжелее.
…но если это так, то как будет падать связка ключей?
• С этой же высоты брось связку
разных ключей.
Это серьезно
Возможные ответы:
- Связка будет падать медленнее, чем один большой ключ, потому
что маленький ключ будет притормаживать!
- Связка будет падать быстрее, чем один большой ключ, потому
что связка тяжелее…
Пришли ответ
Какой ответ будет правильнее? в электронном письме
ms-krupysheva2008@yandex.ru
• В чем причина?
Конечно ты ответишь, что
причина в сопротивлении
воздуха! Ты прав!
Значит там где нет
воздуха, ключ и
перышко должны падать
одинаково?
Просмотри
видеосюжет
Скорость и время падения:
• Скорость мы не
измерим, а вычислим!
Это серьезно
-
• А как зависит время
падения от высоты?
Просмотри
видеосюжет
Ускорение свободного
падения:
• При свободном
падении все тела
движутся с одним и
тем же постоянным
ускорением.
Ускорение
свободного падения
направлено
вертикально вниз;
его модуль равен
• g = 9,8м/с2.
Это серьезно
Творческое конструкторское задание
для открытого занятия
Указание:
Предложи вариант конструкции
прибора или метод, с помощью
которого можно:
Отмечать пути, пройденные телом за
равные промежутки времени.
Движение тела по вертикали:
Движение тела вниз с начальной скоростью:
Законы движения, открытые Ньютоном,
и закон всемирного тяготения
объясняют основные особенности
свободного падения.
Y

mg

g
Тело, падая, движется с ускорением
потому, что на него действует сила
тяжести, направленная вниз.
Ускорение постоянно, так как
постоянна действующая на тело сила.
Ускорение не зависит от массы тела
потому, что сама сила
пропорциональна массе.


ma  mg
O
Свободное падение
 
ag
Движение тела вниз с начальной скоростью:
Ускорение падающего тела не изменится, если мы
толкнем тело вниз, сообщив ему начальную скорость

v0
Только нарастание скорости тела начнется не от нуля,
а от 0
Координата тела (высота)
v
Y
g yt
y  h  h0 y  v0 yt 
2

v0
y0  h0 , y  h,

g
h0
2
v0 y  v0 , g y   g
gt 2
y  h  h0  v0t 
2
Скорость тела в любой момент времени
v y  v0 y  g yt
 v  v0  gt 2
h
O
Движение тела вверх с начальной скоростью:

v0
Если сообщить телу начальную скорость
,
направленную вверх, то это не изменит ни направления, ни
численного значения ускорения тела, потому что толчок
вверх не может изменить силу тяжести.
Координата тела (высота)
Y
g yt
y  h  h0 y  v0 yt 
2

v o
y0  h0 , y  h,

g
h

v0
v0 y  v0 , g y  g
gt 2
y  h  h0  v0t 
2
Скорость тела в любой момент времени
v y  v0 y  g yt
v  v 0  gt 2
h0
O
2
Движение тела, брошенного горизонтально
Просмотри
видеосюжет
Движение тела если начальная скорость тела
направлена горизонтально:

v
Если сообщить телу начальную скорость
0
направленную горизонтально, то тело будет
падать описывая одну из ветвей параболы.
O

v0
X

g
h
Частный случай
движения тела ,
брошенного под
углом к горизонту
Опыты доказывают, что тело,
брошенное с некоторой высоты в
горизонтальном направлении, и
тело, падающее с той же высоты,
упадут на землю одновременно.
При описании движения
необходимо учитывать проекции
векторов на оси X и
Y
vy  g yt 2 , vx  v0 , g y  g
Y
Пример решения задачи
Рассмотри решение задачи,
проанализируй и осмысли
• Камень брошен горизонтально со скоростью 20 м/с
с высоты 10 м относительно Земли. Найдите
время полета, дальность полета и скорость в
момент падения на Землю.
Алгоритм решения задач
Задание:
Реши любую задачу и пришли
решение по электронному адресу:
ms-krupysheva2008@yandex.ru
1.
Камень , упав с обрыва, достиг поверхности воды через 2 с.
Чему равна высота обрыва? Найдите модуль конечной
скорости камня.
2.
Свободно падающий камень в момент удара о Землю достиг
скорости 40 м/с. Чему равна высота падения? Сколько времени
падал камень?
3. Мальчик бросил горизонтально мяч из окна, находящегося на
высоте 20 м.сколько времени летел мяч до земли и с какой
скоростью он был брошен, если он упал на расстоянии 6 м от
основания дома?
СОВЕТЫ по решению задач!
Рефлексия
Ответь на вопрос:
• Что нового мне удалось сегодня?
Пришли ответ
в электронном письме
ms-krupysheva2008@yandex.ru