Materiál pro volný pád
Ve starověku byl pohyb objektů padajících na zem velmi zajímavým tématem přírodní filozofie. Filozof Aristoteles kdysi řekl, že objekty s větší hmotností padají rychleji než lehčí objekty. Aristotelův názor ovlivnil názory lidí, kteří žili před Galileem, kteří věřili, že objekty s větší hmotností padají rychleji než lehčí objekty a že rychlost pádu objektu je úměrná jeho hmotnosti. Možná jste si před studiem tohoto tématu také mysleli totéž.
Upusťte list papíru a knihu ze stejné výšky. Papír si položte na levou dlaň a knihu na pravou. Po pádu kniha dopadne na podlahu jako první, zatímco papír dopadne na podlahu později. Nyní zkuste položit papír na knihu a poté upustit papír i knihu na podlahu. Tentokrát papír i kniha dopadnou na podlahu současně.
Říká se, že objekt se pohybuje volným pádem, pokud se pohybuje kolmo ke středu Země a během svého pohybu zažívá konstantní gravitační zrychlení. Pokud volně padá blízko povrchu Země, zažívá objekt konstantní gravitační zrychlení 9,8 m/s2 a směr gravitačního zrychlení směřuje ke středu Země (kolmo k povrchu Země). Pro zjednodušení výpočtů prováděných studenty, kteří se učí, se g zaokrouhlí na 10 m/ s2.
Existují tři různé situace, včetně:
1. Objekt se pohybuje svisle dolů bez počáteční rychlosti (žádné v)o). Například ovoce spadne ze stromu poté, co se oddělí od stonku. Směr pohybu je vždy dolů a objekt zažívá zrychlení, proto je gravitační zrychlení (g) vždy kladné. V některých učebnicích fyziky se nazývá volný pád
2. Objekt se pohybuje svisle dolů určitou počáteční rychlostí (existuje vo). Například kámen je hozen svisle dolů. Směr pohybu je vždy dolů a objekt zažívá zrychlení, proto je g vždy kladné. V některých učebnicích fyziky se to nazývá vertikální pohyb dolů.
3. Objekt se pohybuje svisle nahoru s určitou počáteční rychlostí. Po dosažení maximální výšky se objekt pohybuje zpět dolů. Například hodíte kuličku svisle nahoru a pak ji znovu chytíte, když se pohybuje dolů. Při pohybu nahoru objekt zpomaluje (záporné g), při pohybu dolů objekt zrychluje (kladné g). V některých učebnicích fyziky se to nazývá vertikální pohyb nahoru.
Je třeba poznamenat, že pokud objekt zažívá jednu ze tří výše uvedených podmínek, říká se, že je ve volném pádu.
Vzorec pro volný pád
Volný pád je příkladem rovnoměrně se měnícího lineárního pohybu, proto je vzorec pro volný pád v podstatě stejný jako vzorec pro rovnoměrně se měnící lineární pohyb a je upraven pro podmínky volného pádu.
keterangan:
h = výška (metry), vo = počáteční rychlost (metry/sekundu), vt = konečná rychlost (metry/sekunda), t = čas (sekunda), g = gravitační zrychlení (metry/sekunda)2) = 9,8 m/s2 nebo 10 m/s2.
Konstantní gravitační zrychlení 10 m/s2 (kladné g – objekt se pohybuje směrem dolů), což znamená, že rychlost objektu se zvyšuje o 10 m/s každou 1 sekundu. O 2 sekundy později se rychlost objektu zvýší na 20 m/s, o 3 sekundy později se rychlost objektu zvýší na 30 m/s. Konstantní gravitační zpomalení je 10 m/s2 (g je záporné, objekt se pohybuje nahoru), což znamená, že rychlost objektu se sníží o 10 m/s2 každou 1 sekundu. O 2 sekundy později se rychlost objektu sníží o 20 m/s. O 3 sekundy později se rychlost objektu sníží o 30 m/s.
Ke stálému zrychlení nebo zpomalení dochází pouze v blízkosti zemského povrchu. V předmětu Newtonův gravitační zákon, zjistíte, že hodnota g klesá s druhou mocninou vzdálenosti.
Prostudujte si příklady úloh volného pádu , příklady úloh vertikálního pohybu dolů a příklady úloh vertikálního pohybu nahoru, abyste lépe porozuměli látce o volném pádu.
