Material za prosti pad
V antiki je bilo gibanje predmetov, ki padajo na tla, zelo zanimiva tema v naravni filozofiji. Filozof Aristotel je nekoč dejal, da predmeti z večjo maso padajo hitreje kot lažji predmeti. Aristotelovo mnenje je vplivalo na poglede ljudi, ki so živeli pred Galilejem, ki so verjeli, da predmeti z večjo maso padajo hitreje kot lažji predmeti in da je hitrost padca predmeta sorazmerna z njegovo maso. Morda ste tudi vi, preden ste se lotili študija te teme, razmišljali enako.
Spustite list papirja in knjigo z iste višine. Papir položite na levo dlan, knjigo pa na desno dlan. Ko knjiga pade na tla, najprej pade na tla papir, nato pa papir. Zdaj poskusite papir položiti na knjigo in nato spustiti na tla tako papir kot knjigo. Tokrat papir in knjiga padeta na tla hkrati.
Predmet prosto pada, če se giblje pravokotno na središče Zemlje in med gibanjem doživlja konstanten gravitacijski pospešek. Če prosto pada blizu površine Zemlje, doživlja konstanten gravitacijski pospešek 9,8 m/s2 , smer gravitacijskega pospeška pa je proti središču Zemlje (pravokotno na površino Zemlje). Za poenostavitev izračunov, ki jih izvajajo učenci, se g zaokroži na 10 m/ s2.
Obstajajo tri različne situacije, vključno z:
1. Predmet se premika navpično navzdol brez začetne hitrosti (brez v)o). Na primer, sadje pade z drevesa, potem ko se loči od stebla. Smer gibanja je vedno navzdol in predmet doživlja pospešek, zato je gravitacijski pospešek (g) vedno pozitiven. V nekaterih knjigah o fiziki se imenuje gibanje prostega padca
2. Predmet se premika navpično navzdol z določeno začetno hitrostjo (obstaja vo). Na primer, kamen je vržen navpično navzdol. Smer gibanja je vedno navzdol in objekt doživlja pospešek, zato je g vedno pozitiven. V nekaterih knjigah fizike se imenuje navpično gibanje navzdol.
3. Predmet se premika navpično navzgor z določeno začetno hitrostjo. Ko doseže svojo največjo višino, se premakne nazaj navzdol. Na primer, vržete frnikol navpično navzgor in jo nato ponovno ujamete, ko se premika navzdol. Pri premikanju navzgor predmet doživlja pojemek (negativno g), pri premikanju navzdol pa pospešek (pozitivno g). V nekaterih učbenikih fizike se to imenuje navpično gibanje navzgor.
Treba je opozoriti, da če objekt doživi enega od treh zgornjih pogojev, pravimo, da je v prostem padu.
Formula gibanja prostega padca
Gibanje v prostem padu je primer enakomerno spreminjajočega se linearnega gibanja, zato je formula za gibanje v prostem padu v osnovi enaka formuli za enakomerno spreminjajoče se linearno gibanje in je prilagojena pogojem gibanja v prostem padu.
Informacije:
h = višina (metri), vo = začetna hitrost (metri/sekundo), vt = končna hitrost (metri/sekunda), t = čas (sekunda), g = gravitacijski pospešek (metri/sekunda)2) = 9,8 m/s2 ali 10 m/s2.
Konstanten gravitacijski pospešek 10 m/s2 (pozitivno g – objekt se premika navzdol), kar pomeni, da se hitrost objekta poveča za 10 m/s vsako sekundo. 2 sekundi kasneje hitrost objekta postane 20 m/s, 3 sekunde kasneje pa hitrost objekta postane 30 m/s. Konstantni gravitacijski pojemek je 10 m/s.2 (g je negativno, objekt se premika navzgor), kar pomeni, da se hitrost objekta zmanjša za 10 m/s2 vsako 1 sekundo. 2 sekundi kasneje se hitrost objekta zmanjša za 20 m/s. 3 sekunde kasneje se hitrost objekta zmanjša za 30 m/s.
Stalno pospeševanje ali pojemanje se pojavlja le blizu Zemljine površine. V predmetni snovi Newtonov zakon gravitacije, boste spoznali, da vrednost g pada s kvadratom razdalje.
Preučite primere problemov prostega padca , primere problemov navpičnega gibanja navzdol in primere problemov navpičnega gibanja navzgor , da boste bolje razumeli snov o prostem padu.
