Урок № 8

Вільне падіння.
 http://4book.org/uchebniki-ukraina/10-klass/499-fizika-10-klas-korshak

https://docs.google.com/presentation/d/1qdN1am-V1lEIH-7hQMTJjrmg_oOcBUHp-P_FRnNH2_s/edit#slide=id.p6

Тема. Вільне падіння.  Словник  Вільне падіння - це  рух тіла лише під дією притягання Землі без інших сторонніх впливів на нього. Запитання • Чи за однаковий час падають усі тіла за звичайних умов? Дослід. Візьміть два аркуші паперу, підніміть на висоту 1 м над партою і відпустіть. Що ви побачили? А тепер зімніть один із аркушів і виконайте таку саму операцію. Що відбулося на цей раз? Чому? Вільне падіння тіл — це окремий випадок прямолінійного рівноприскореного руху без початкової швидкості. Вільне падіння — це рух тіл у вакуумі під дією однієї сили — сили тяжіння . Прискорення при цьому однакове для всіх тіл. Цей факт підтверджується експериментально. Помістимо в трубку три різні предмети (свинцеву шротинку, корок і пташину пір’їнку). Потім швидко перевернемо трубку. Усі три тіла впадуть на її дно в такій послідовності: шротинка, корок і пір’їна (рис. 1). Так падають тіла тоді, коли в трубці є повітря. Якщо ж повітря з трубки відкачати насосом (рис. 2) і, закривши після відкачування кран, знову перевернути трубку (рис. 3), всі три тіла впадуть одночасно. Це й свідчить, що у вакуумі всі тіла падають з однаковим прискоренням. Способи вимірювання прискорення земного тяжіння (вільного падіння): 1. За допомогою математичного маятника шляхом вимірювання його довжини і періоду коливань T. 2. Вимірювання часу вільного падіння без початкової швидкості. Прискорення вільного падіння в певному місці Землі є постійним для всіх тіл і не залежить від маси тіл, які падають. Середнє значення прискорення вільного падіння g=9,8 м/с2. На прискорення вільного падіння впливають: • обертання Землі навколо власної осі: максимальне значення  на полюсах, мінімальне  на екваторі; • деформації Землі: на зменшення значення g на екваторі впливає і те, що екваторіальний радіус Землі більший від полярного; • значення  g більше на довільній широті, там, де містяться поклади залізної й інших важких руд, менше — над родовищами газу. Рух тіла, кинутого вертикально вгору,— це рух з прискоренням вільного падіння, яке, як завжди, напрямлене вертикально вниз. Під час піднімання напрям швидкості протилежний до напряму прискорення, отже, швидкість зменшується від початкового значення v0 до нуля.  Рівняння швидкості.      ὑ = ὑ0+gt Узагальнення матеріалу 1. Запитання • Що називають вільним падінням тіл? • Яким видом механічного руху є вільне падіння? Опишіть експерименти, за якими виявляють характер цього руху і визначають значення прискорення тіл у цьому русі. • Від чого залежить прискорення вільного падіння? • Запишіть формули, що описують вільне падіння тіл. • З яким прискоренням рухається тіло, кинуте вгору? Задачі 1. Яку швидкість має тіло, що вільно падає, через 5 секунд руху, якщо його початкова швидкість дорівнює нулю? 2. З якої висоти падає м’яч, якщо він почав рух зі швидкістю 2 м/с і рухався 2,5 секунди? Підсумки Закінчити речення. • Я дізнався, що... • Тепер я можу... • Отже,...  Історична довідка Експеримент Галілео Галілея У XVII столітті панувала точка зору Аристотеля, який учив, що швидкість падіння тіла залежить від його маси. Чим важче тіло, тим швидше воно падає. Спостереження, які кожен з нас може виконати в повсякденному житті, здавалося б, підтверджують це. Спробуйте одночасно випустити з рук легку зубочистку і важкий камінь. Камінь швидше торкнеться землі. Подібні спостереження привели Аристотеля до висновку про фундаментальну властивість сили, з якою Земля притягує інші тіла. Насправді на швидкість падіння впливає не тільки сила тяжіння, але й сила опору повітря. Співвідношення цих сил для легких предметів і для важких різне, що і призводить до спостережуваного ефекту. Італієць Галілео Галілей засумнівався в правильності висновків Аристотеля і знайшов спосіб їх перевірити. Для цього він скидав з Пізанської башти в один і той же момент гарматне ядро і значно легшу кулю мушкета. Обидва тіла мали приблизно однакову обтічну форму, тому і для ядра, і для кулі сили опору повітря були настільки малі порівняно із силами тяжіння, що ними можна знехтувати. Галілей з’ясував, що обидва предмети досягають землі в один і той же момент, тобто швидкість їх падіння однакова. Результати, отримані Галілеєм,— наслідок дії закону всесвітнього тяжіння і закону, відповідно до якого прискорення, що набуває тіло, прямо пропорційне до сили, що діє на нього, і обернено пропорційне до маси.