Движение тела по вертикали вниз

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«Школа №3 города Енакиево»

Учебная дисциплина: Физика

Класс 9

Урок 1 /10

Дата: 01.11. 2021.

Тема урока: Свободное падение тел.

Цель урока: Дать понять, что движение падающего тела является равноускоренным движением. Получить основные формулы для такого движения.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА.

ИНСТРУКЦИЯ. Внимательно ознакомьтесь с изложенным материалом. Запишите в конспект дату, тему урока, понятия, формулы, при необходимости сделайте чертеж (рисунок)

Одним из наиболее распространенных видов движения с постоянным ус­корением - свободное падение тел.

При падении тела на Землю из состояния покоя его скорость увеличивает­ся. Земля сообщает телам ускорение, которое направлено вниз вертикально.

Долгое время считалось, что Земля сообщает разным телам различное ускоре­ние. И опыт вроде бы говорит о том же. (Сравните падение листа бумаги, ском­канного листа бумаги, птичьего пера и камня.) Камень падает быстрее. Так считал Аристотель: чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает.

И только Галилею впервые удалось опытным путем доказать, что это не так. Важно учитывать сопротивление воздуха, именно оно искажает картину. Галилей установил, что свободное падение является равноускоренным дви­жением. Он догадался, что можно как бы «замедлить» свободное падение, изучая движение шаров по наклонному желобу. При этом он получил форму-

Галилей обнаружил, что шары одинакового диаметра, но изготовленные из разного материала движутся по желобу с одинаковым ускорением.

Данный факт можно продемонстрировать на опыте.

Итак, ускорение свободно падающих тел не зависит от их массы. Для про­верки этой гипотезы Галилей по преданию наблюдал падение со знаменитой Пизанской башни различных тел: пушечного ядра и мушкетной пули. Все тела достигали поверхности практически одновременно.

Впоследствии были созданы вакуумные насосы, которые позволили осу­ществить в откачанных трубках действительно свободное падение тел.

На поверхности Земли ускорение свободного падения (#) меняется в пре­делах от 9,78 м/с² на экваторе до 9,83 м/с² на полюсе. При решении многих задач можно принимать g вблизи поверхности Земли равным 9,8 м/с² или даже более грубо 10 м/с².

При падении тел в воздухе на их движение влияет сопротивление воздуха. Поэтому ускорение тел в этом случае уже не равно g. При больших скоростях сопротивление воздуха существенно и его влиянием нельзя пренебречь.

Движение тела по вертикали вниз

Движение тела, брошенного вертикально вверх

Ответьте на вопросы:

- Что называется свободным падением тел? При каких условиях падение тел можно считать свободным?

- Каким видом движения является свободное падение тел?

- Зависит ли ускорение свободного падения тел от массы?

- Как изменится ускорение падающего тела, если толкнем тело вниз, со­общив ему начальную скорость?

- Напишите формулы, описывающие свободное падение тел.

- С каким ускорением движется тело, брошенное вверх? Чему равно и как направлено это ускорение?

- Чем объясняется то, что все тела, независимо от их массы, движутся как при падении, так и при движении тела, брошенного вертикально вверх, с одинаковым ускорением?

- Учитывается ли сопротивление воздуха в полученных выше формулах, описывающих свободное падение и движение тела, брошенного верти­кально вверх?

- Напишите формулы, описывающие движение тела, брошенного верти­кально вверх.

Решите задачи:

Задача 1

- Тело падает с высоты 57,5 м (у₀= 0). Сколько времени падает тело и какова его скорость при ударе о землю?

- {Ответ: / = 3,4 с, V = 34 м/с.)

- Задача 2

- Стрела выпущена из лука вертикально вверх с начальной скоростью у₀= 30 м/с. На какую максимальную высоту поднимется стрела?

- (Ответ: И = 45 м.)

- Задача 3

- Тело свободно падает с высоты 20 м над землей. Какова скорость тела в момент удара о землю? На какой высоте его скорость вдвое меньше?

(Ответ: V = 20 м/с, Л = 15 м.)