У разі різні тіла падають однаково. Вільне падіння тіл

І ще одна важлива умова – у вакуумі. І не швидкістю, а прискоренням у цьому випадку. Так, певною мірою наближення це так. Давайте розумітися.

Отже, якщо два тіла падають з однакової висоти у вакуумі, вони впадуть одночасно. Ще Галілео Галілей свого часу досвідченим шляхом довів, що тіла падають на Землю (саме з великої літери – ми говоримо про планету) з однаковим прискоренням незалежно від їхньої форми та маси. Легенда свідчить, що він узяв прозору трубку, помістив туди дробинку та перо, а от повітря звідти викачало. І виявилося, що, перебуваючи в такій трубці, обидва тіла падали вниз одночасно. Справа в тому, що кожне тіло, що знаходиться в полі тяжіння Землі, відчуває те саме прискорення (в середньому g~9.8 м/с²) вільного падіння незалежно від його маси (насправді це не зовсім так, але в першому наближенні - Так, насправді, у фізиці це не рідкість - читаємо до кінця).

Якщо ж падіння відбувається в повітряному середовищі, то, крім прискорення вільного падіння, виникає ще одне; воно спрямоване протируху тіла (якщо тіло просто падає - проти напряму вільного падіння) і викликано силою опору повітря. Сама сила залежить від купи факторів (швидкість і форма тіла, наприклад), а ось прискорення, яке додасть ця сила тілу, залежить вже від маси цього тіла (другий закон Ньютона - F=ma, де a - прискорення). Тобто, якщо умовно, то "падають" тіла з тим самим прискоренням, але різною мірою "сповільнюються" під дією сили опору середовища. Інакше кажучи, пінопластова кулька буде активніше "гальмуватися" про повітря якщо його маса менше, ніж у поруч свинцевого, що летить. У вакуумі ніякого опору немає і обидві кульки впадуть приблизно (з точністю до глибини вакууму та акуратності проведення експерименту) одночасно.

Ну і на завершення обіцяне застереження. У згаданій вище трубці, такий же як у Галілея, навіть в ідеальних умовах дробинка впаде на мізерну кількість наносекунд раніше знову ж таки через те, що її маса мізерна (у порівнянні з масою Землі) відрізняється від маси пера. Справа в тому, що в Законі всесвітнього тяжіння, що описує силу попарного тяжіння масивних тіл, фігурують ОБІ маси. Тобто для кожної пари таких тіл результуюча сила (а значить і прискорення) залежатиме від маси тіла, що "падає". Однак, вклад дробинки в цю силу буде мізерним, а значить і різниця між значеннями прискорень для дробинки та пера буде зникаючим. Якщо, наприклад, вести мову про "падіння" двох куль в половину і в чверть маси Землі відповідно, то перша "впаде" помітно раніше за другу. Правда про "падіння" тут говорити складно - така маса помітно зрушить і саму Землю.

До речі, коли дробинка або, скажімо, камінь падає на Землю, то, згідно з тим самим Законом всесвітнього тяжіння, не тільки камінь долає відстань до Землі, а й Земля в цей момент на мізерно (зникаюче) мала відстань наближається до каменю. Без коментарів. Просто подумайте про це перед сном.

Вільним падінням називатимемо рух предметів вертикально вниз або вертикально вгору. Це рівноприскорений рух, але особливий його вигляд. Для цього руху справедливі всі формули та закони рівноприскореного руху.

Якщо тіло летить вертикально вниз, воно прискорюється, у разі вектор швидкості (направлений вертикально вниз) збігається з вектором прискорення. Якщо тіло летить вертикально вгору, воно уповільнюється, у разі вектор швидкості (спрямований вгору) не збігається з напрямом прискорення. Вектор прискорення під час вільного падіння завжди спрямований вертикально вниз.

Прискорення при вільному падінні тіл є постійною величиною.
Це означає, яке б тіло не летіло вгору або вниз, його швидкість змінюватиметься однаково. АЛЕ з одним застереженням, якщо силою опору повітря можна знехтувати.

Прискорення вільного падіння прийнято позначати буквою, що відрізняється від прискорення. Але прискорення вільного падіння і прискорення це та сама фізична величина і мають вони однаковий фізичний сенс. Беруть однаково однаково у формулах для рівноприскореного руху.

Знак "+" у формулах пишемо, коли тіло летить вниз (прискорюється), знак "-" - коли тіло летить вгору (сповільнюється)

Усім відомо зі шкільних підручників фізики, що у вакуумі камінчиків і пір'їнка летять однаково. Але мало хто розуміє, чому у вакуумі тіла різної маси приземляються одночасно. Хоч як крути, будь вони у вакуумі або в повітрі маса у них різна. Відповідь проста. Сила, що змушує тіла падати (сила тяжкості), викликана гравітаційним полем Землі в цих тіл різна. У каменю вона більша (оскільки у каменя більша маса), у пір'їнка вона менша. Але тут немає залежності: чим більша сила, тим більше прискорення! Порівняємо, діємо з однаковою силою на важку шафу та легку тумбочку. Під дією цієї сили тумбочка пересуватиметься швидше. А щоб шафа і тумбочка рухалися однаково, на шафу необхідно впливати сильніше, ніж на тумбочку. Те саме робить Земля. Тяжкіші тіла вона притягує з більшою силою, ніж легені. І ці сили так розподіляються між масами, що вони в результаті падають у вакуумі одночасно, незалежно від маси.


Окремо розглянемо питання про опір повітря, що виникає. Візьмемо два однакові аркуші паперу. Один з них зім'ятий і одночасно відпустимо з рук. Зім'ятий лист впаде на землю раніше. Тут різний час падіння не пов'язаний з масою тіла та силою тяжіння, а зумовлений опором повітря.


Розглянемо падіння тіла з деякою висоти hбез початкової швидкості. Якщо координатну вісь ОУ направити вгору, поєднавши початок координат із поверхнею Землі, отримаємо основні характеристики цього руху.


Тіло, кинуте вертикально нагору, рухається рівноприскорено з прискоренням вільного падіння. У цьому випадку вектори швидкості та прискорення спрямовані у протилежні сторони, а модуль швидкості з часом зменшується.



ВАЖЛИВО!Оскільки підйом тіла до максимальної висоти і подальше падіння рівня землі абсолютно симетричні руху (з одним і тим самим прискоренням, просто одне уповільнене, інше - прискорене), то швидкість, з якою приземлиться тіло, дорівнюватиме швидкості, з якої його підкинули. При цьому час підйому тіла до максимальної висоти дорівнюватиме часу падіння тіла з цієї висоти до рівня землі. Таким чином, весь час польоту становитиме подвійний час підйому або падіння. Швидкість тіла на тому самому рівні при підйомі і при падінні так само буде однаковою.

Головне запам'ятати

1) Напрямок прискорення при вільному падінні тіла;
2) Чисельне значення прискорення вільного падіння;
3) Формули

Вивести формулу для визначення часу падіння тіла з деякою висоти hбез початкової швидкості.


Вивести формулу для визначення часу підйому тіла до максимальної висоти, кинутої з початковою швидкістю v0


Вивести формулу для визначення максимальної висоти підйому тіла, кинутого вертикально вгору з початковою швидкістю v0

Усі тіла у безповітряному просторі падають з однаковим прискоренням. Але чому це трапляється? Чому прискорення вільно падаючого тіла залежить від його маси? Щоб відповісти на ці запитання, нам доведеться добре поміркувати над значенням слова «маса».

Зупинимося насамперед під час міркувань Галілея, якими намагався довести, що це тіла мають падати з однаковим прискоренням. Чи не прийдемо ми, міркуючи подібним образам, наприклад, висновку, що в електричному полі всі заряди рухаються теж з однаковим прискоренням?

Нехай є два електричні заряди - великий і маленький; припустимо, що у цьому електричному полі великий заряд рухається швидше. Поєднаємо ці заряди. Як повинен тепер рухатися складовий заряд: швидше чи повільніше великого заряду? Одне достовірно, що сила, що діє на складовий заряд з боку електричного поля, буде більшою за сили, які відчував кожен заряд окремо. Проте визначення прискорення тіла цих відомостей ще недостатньо; Необхідно знати ще й загальну масу складового заряду. За нестачею даних ми маємо перервати свою думку про рух складового заряду.

Але чому Галілею не зустрілися такі труднощі, коли він обговорював падіння важкого та легкого тіл? Чим відрізняється рух маси в полі тяжіння від руху заряду в електричному полі? Виявляється, що жодної принципової різниці тут немає. Для визначення руху заряду в електричному полі ми повинні знати величину заряду і маси: перша визначає силу, що діє на заряд з боку електричного поля, друга визначає прискорення при даній силі. Для визначення руху тіла на полі тяжіння також треба враховувати дві величини: гравітаційний заряд та її масу. Гравітаційний заряд визначає величину сили, з якою діє на тіло гравітаційне поле, а маса визначає прискорення тіла у разі заданої сили. Галілею виявилося достатньо однієї величини тому, що він вважав гравітаційний заряд рівним масі.

Зазвичай фізики не користуються терміном «гравітаційний заряд», а говорять натомість «важка маса». Щоб уникнути плутанини, масу, яка визначає прискорення тіла за заданої сили, називають «інертною масою». Так, наприклад, маса, про яку йдеться у спеціальній теорії відносності, є інертна маса.

Охарактеризуємо важку та інертну маси дещо точніше.

Що ми розуміємо, наприклад, під твердженням, що буханець хліба важить. кг? Це хліб, який Земля притягує до себе із силою в 1 кг (Зрозуміло, і хліб притягує Землю з такою ж силою). Чому ж Земля притягує один буханець силою в 1 кг, а інший, великий, скажімо, силою в 2 кг. кг? Тому що в другому буханці більше хліба, ніж у першому. Або ж, як кажуть, у другого буханця маса більша (точніше, вдвічі більша), ніж у першої.

Кожне тіло має певну вагу, вага залежить від важкої маси. Тяжка маса є характеристикою тіла, що визначає його вагу, або, інакше кажучи, важка маса визначає величину сили, з якою тіло, що розглядається, притягується іншими тілами. Таким чином, величини ті М, що фігурують у формулі (10), є важкими масами. Треба пам'ятати, що важка маса — це певна величина, яка характеризує кількість матерії, що у тілі. Вага тіла, навпаки, залежить від зовнішніх умов.

У повсякденному житті під вагою ми розуміємо силу, з якою тіло притягується Землею, вимірюємо вагу тіла та по відношенню до Землі. З тим самим успіхом ми могли б говорити і про вагу тіла щодо Місяця, Сонця чи іншого тіла. Коли людині вдасться відвідати інші планети, вона отримає можливість безпосередньо переконатися в тому, що вага тіла залежить від маси, щодо якої її вимірюють. Уявимо, що космонавти, вирушаючи на Марс, захопили з собою буханець хліба, який важить на Землі. кг. Зваживши його на поверхні Марса, вони виявлять, що вага буханця виявилася рівною 380 г. Тяжка маса хліба за час польоту не змінилася, проте вага хліба зменшилася майже втричі. Причина ясна: важка маса Марса менша за важку масу Землі, тому тяжіння хліба на Марсі менше, ніж на Землі. Але насичувати цей хліб буде однаково, незалежно від цього, де є — Землі чи Марсі. З цього прикладу видно, що тіло треба характеризувати не з його ваги, а з його важкої маси. Наша система одиниць обрана таким чином, що вага тіла (стосовно Землі) чисельно дорівнює важкій масі, тільки завдяки цьому нам немає потреби в повсякденному житті розрізняти важку масу та вагу тіла.

Розглянемо наступний приклад. Нехай станцію прибуває короткий товарний склад. Включаються гальма, і поїзд одразу зупиняється. Потім приходить важкий склад. Тут уже так одразу не зупиниш поїзд – доводиться гальмувати довше. Чому на зупинку поїздів витрачається різний час? Зазвичай відповідають, що другий поїзд був важчим за перший — у цьому й криється причина. Ця відповідь неточна. Що за справа машиніст паровозу до ваги складу? Йому важливо лише те, який опір чинить потяг зменшенню швидкості. Чому ми повинні вважати, що потяг, який Земля притягує до себе сильніше, наполегливіше чинить опір зміні швидкості? Щоправда, повсякденні спостереження показують, що так воно і є, але може виявитися, що це чиста випадковість. Не видно жодного логічного зв'язку між вагою поїзда і тим опором, який він змінює швидкість.

Отже, ми не можемо пояснити вагою тіла (а отже, і тяжкою масою) та обставина, що під дією однакових сил одне тіло слухняно змінює свою швидкість, тоді як інше потребує значного часу. Потрібно шукати причину в іншому. Властивість тіла чинити опір зміні швидкості називають інерцією. Раніше ми вже зазначали, що латинською «inertia» означає лінощі, млявість. Якщо тіло «ледаче», тобто повільніше змінює свою швидкість, то кажуть, що має велику інерцію. Ми бачили, що у поїзда з меншою масою інерція менша, ніж у поїзда з більшою масою. Тут ми знову вжили слово «маса», але вже інакше. Вище маса характеризувала тяжіння тіла іншими тілами, тут вона характеризує інерцію тіла. Тому, щоб усунути плутанину у вживанні одного і того ж слова "маса" у двох різних значеннях, і кажуть "важка маса" та "інертна маса". У той час, як важка маса характеризує гравітаційний вплив на тіло з боку інших тіл, інертна маса характеризує інерцію тіла. Якщо збільшиться вдвічі важка маса тіла, то вдвічі збільшиться сила тяжіння його іншими тілами. Якщо збільшиться вдвічі інертна маса, то вдвічі зменшиться прискорення, яке набуває тіло під дією даної сили. Якщо при інертній масі, вдвічі більшій, вимагати, щоб залишилося колишнім прискорення тіла, то до нього доведеться докласти вдвічі більшої сили.

Що сталося, якби у всіх тіл інертна маса дорівнювала важкій масі? Нехай у нас є, наприклад, шматок заліза і камінь, причому інертна маса шматка заліза втричі більша за інертну масу каменю. Це означає, що з повідомлення цим тілам однакових прискорень на шматок заліза треба втричі більшою силою, ніж камінь. Припустимо, що інертна маса завжди дорівнює важкій. Це означає, що і важка маса шматка заліза буде втричі більша за важку масу каменю; шматок заліза буде притягуватися Землею втричі сильніше, ніж камінь. Але для повідомлення рівних прискорень якраз і потрібна втричі велика сила. Тому шматок заліза та камінь будуть падати на Землю з рівними прискореннями.

З попереднього слід, що з рівності інертної і важкої маси всі тіла падати Землю з прискоренням. Досвід дійсно показує, що прискорення всіх тіл при вільному падінні однаково. Звідси можна зробити висновок, що у всіх тіл інертна маса дорівнює важкій масі.

Інертна і важка маса — це різні поняття, логічно не пов'язані між собою. Кожна з них характеризує певну властивість тіла. І якщо досвід показує, що інертна і важка маси рівні, це означає, що насправді ми з допомогою двох різних понять охарактеризували одне й те саме властивість тіла. У тіла є лише одна маса. Те, що ми йому раніше приписували маси двох пологів, було обумовлено лише нашим недостатнім знанням природи. З повним правом нині можна сказати, що важка маса тіла еквівалентна інертній масі. Отже, співвідношення важкої та інертної маси певною мірою аналогічне співвідношенню маси (точніше кажучи, інертної маси) та енергії.

Ньютон першим показав, що відкриті Галілеєм закони вільного падіння мають місце завдяки рівності інертної та важкої маси. Так як ця рівність встановлено досвідченим шляхом, то тут неодмінно доводиться зважати на похибки, які неминуче виникають при всіх вимірах. Згідно з оцінкою Ньютона, для тіла з тяжкою масою в 1 кг інертна маса може відрізнятись від кілограма не більше, ніж на 1 г.

Німецький астроном Бессель використовував вивчення співвідношення інертної і важкої маси маятник. Можна показати, що у випадку, якщо інертна маса тіл не дорівнює важкій масі, період малих коливань маятника залежатиме від його ваги. Тим часом точні виміри, проведені з різними тілами, у тому числі з живими істотами, показали, що такої залежності немає. Тяжка маса дорівнює інертній масі. Враховуючи точність свого досвіду, Бессель міг стверджувати, що інертна маса тіла в 1 кг може відрізнятись від важкої маси не більше, ніж на 0,017 р. У 1894 р. угорському фізику Р. Етвешу вдалося порівняти інертну та важку маси з дуже великою точністю. З вимірів випливало, що інертна маса тіла в 1 кг може відрізнятися від важкої маси не більше ніж на 0,005 мг . Сучасні виміри дозволили знизити можливу похибку ще приблизно сто разів. Така точність вимірювань дає можливість стверджувати, що інертна та важка маси справді рівні.

Особливо цікаві досліди були поставлені у 1918 р. голландським фізиком Зеєманом, який вивчав співвідношення важкої та інертної маси для радіоактивного ізотопу урану. Ядра урану нестабільні і з часом перетворюються на ядра свинцю та гелію. У процесі радіоактивного розпаду звільняється енергія. Наближена оцінка показує, що при перетворенні 1 г чистого урану в свинець та гелій має звільнятися 0,0001 г енергії (вище ми бачили, що енергію можна вимірювати у грамах). Отже, можна сказати, що 1 г урану містить 0,9999 г інертної маси та 0,0001 г енергії. Вимірювання Зеемана показали, що важка маса такого шматочка урану дорівнює 1 г. Це означає, що 0,0001 г енергії притягується Землею з силою 0,0001 г. Такого результату слід очікувати. Вище ми вже зазначали, що немає сенсу розрізняти енергію та інертну масу, оскільки обидві вони характеризують одне й те саме властивість тіла. Тому досить сказати просто, що інертна маса шматочка урану дорівнює 1 г. Така сама і його важка маса. У радіоактивних тіл інертна та важка маса також рівні між собою. Рівність інертної та важкої маси – це загальна властивість усіх тіл природи.

Наприклад, прискорювачі елементарних частинок, повідомляючи частинкам енергію, тим самим збільшують їхню вагу. Якщо, наприклад, електрони, що вилітають з прискорювача. володіють енергією, яка в 12 000 разів більше енергії електронів, що спочивають, то вони в 12 000 разів важчі за останні. (З цієї причини іноді потужні прискорювачі електронів називають «обтяжувачами» електронів).


















Назад вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Вільне падіння цікаве, але водночас досить складне питання, оскільки у всіх слухачів викликає подив і недовіру той факт, що всі тіла, незалежно від їхньої маси, падають з однаковим прискоренням і навіть з рівними швидкостями, якщо відсутня опір середовища. Для того, щоб подолати це упередження вчителю доводиться витратити чимало сил і часу. Хоча бувають випадки, коли вчитель запитує у колеги таємно від учнів: «А чому все-таки швидкість та прискорення однакові?» Тобто виходить, що часом педагог механічно підносить якусь істину, хоча на побутовому рівні він сам залишається серед тих, хто сумнівається. Значить одних лише математичних викладок та поняття про прямо пропорційну залежність між силою тяжкості та масою недостатньо. Потрібні більш переконливі образи, ніж міркування за формулою g=Fтяж/m про те, що при збільшенні маси в два рази, сила тяжіння теж збільшується вдвічі і двійки скорочуються (тобто в результаті формула набуває колишнього вигляду). Потім робляться аналогічні висновки для трійки, четвірки і т. д. Але за формулами учні не бачать реального пояснення. Формула залишається ніби сама собою, а життєвий досвід заважає погодитися з розповіддю вчителя. І скільки б учитель не говорив, не переконував, але міцних знань, логічно обґрунтованих, що залишили глибокий слід у пам'яті, не буде. Тому, як свідчить досвід, у такій ситуації потрібен інший підхід, а саме вплив на емоційному рівні – здивувати та пояснити. При цьому можна обійтися без громіздкого досвіду із трубкою Ньютона. Цілком досить простих дослідів, що доводять вплив повітря на рух тіла в будь-якому середовищі та забавних теоретичних міркувань, які з одного боку своєю наочністю здатні зацікавити багатьох, а з іншого боку – дозволять швидко та якісно засвоїти матеріал, що вивчається.

У презентації з цієї теми наведено слайди, що відповідають параграфу «Вільне падіння тіл», що вивчається в 9 класі, а також відображені зазначені вище проблеми. Розглянемо зміст презентації докладніше, оскільки вона виконана із застосуванням анімації і, отже, необхідно пояснити сенс призначення окремих слайдів. Опис слайдів буде відповідно до їх нумерації у презентації.

  1. Заголовок
  2. Визначення терміна «Вільне падіння»
  3. Портрет Галілея
  4. Досліди Галілея. Дві кулі різної маси падають з Пізанської вежі та досягають поверхні землі одночасно. Вектори сили тяжіння відповідно різної довжини.
  5. Сила тяжіння пропорційна масі: Fтяж = mg. Крім цього твердження на слайді наведено два кола. Один із них червоний, інший – синій, що збігається з кольором літер для сили тяжіння та маси на даному слайді. Щоб продемонструвати сенс прямо і обернено пропорційної залежності ці кола по клацанню миші одночасно починають збільшуватися або зменшуватися в однакове число разів.
  6. Сила тяжіння пропорційна масі. Але цього разу це показано математично. Анімація дозволяє підставляти однакові множники і в чисельник, і знаменник формули для прискорення вільного падіння. Ці числа скорочуються (що також представлено в анімації) і формула стає незмінною. Тобто тут ми доводимо учням теоретично, що при вільному падінні прискорення у всіх тіл незалежно від їхньої маси однакове.
  7. Значення прискорення вільного падіння лежить на поверхні земної кулі неоднаково: воно зменшується від полюса до екватора. Але при обчислення ми беремо зразкове значення 9,8 м/с2.
  8. 9. Вірші про вільне падіння(після їх прочитання слід опитати учнів за змістом вірша)

Повітря не рахуємо і летимо до землі,
Швидкість наростає, зрозуміло вже мені.
Кожну секунду все одно й теж:
Усім додати "десять" нам Земля допоможе.
Метрами за секунду додаю швидкість.
Як землі досягну, може заспокоюся.
Радий, що встигаю, знаючи прискорення,
Вивчити на досвіді вільне падіння.
Але, мабуть, краще наступного разу
Піднімусь я в гори, може на Кавказ:
"g" там буде менше. Тільки ось біда,
Вниз крокнеш і знову цифри, як завжди,
Втечуть галопом – не зупинити.
Хоч, взагалі-то, повітря гальмуватиме.
Ні. Подаймося краще на Місяць чи Марс.
Безпечніші досвіди там у багато разів.
Менше тяжіння – я дізнався все сам,
Так що цікавіше стрибати буде там.

  1. 11. Рух легкого листа та важкої кульки у повітрі та у безповітряному просторі (анімація).
  1. На слайді представлена ​​установка для демонстрації досвіду руху тіл у безповітряному просторі. Трубка Ньютона з'єднана шлангом із насосом Комовського. Після того як у трубці створено достатнє розрідження, ті, що в ній знаходяться (дробинка, пробка і перо) падають практично одночасно.
  2. Анімація, розваги: ​​«Падіння тіл у трубці Ньютона». Тіла: дріб, монета, пробка, перо.
  3. Розгляд рівнодіючої сил, прикладених до тіла, під час руху повітря. Анімація: силу опору повітря (синій вектор) віднімаємо із сили тяжіння (червоний вектор) і на екрані з'являється рівнодіюча сила (зелений вектор). Для другого тіла (пластини) з більшою площею поверхні опір повітря більший, а рівнодіюча сили тяжіння та опору повітря менша, ніж для кулі.

  4. Беремо два паперові листи однакової маси. Один із них зім'яли. Листи падають з різнимишвидкостями та прискореннями. Так ми доводимо, що два тіла рівної маси, що мають різну форму, падають у повітряному середовищі з різними швидкостями.
  5. Фотографії дослідів без трубки Ньютона, що показують роль повітря, що чинить опір руху тіл.
    Беремо підручник і паперовий лист, довжина та ширина якого менша, ніж у книги. Маси цих двох тіл, природно, різні, але падати вони будуть з однаковимишвидкостями та прискореннями, якщо для аркуша прибрати вплив опору повітря, тобто покласти аркуш на книгу. Якщо тіла підняти над поверхнею землі і відпустити окремо одне від одного, лист падає значно повільніше.
  6. До питання, що багато хто не розуміє, чому прискорення вільно падаючих тіл однаково і не залежить від маси цих тіл.
    Крім того, що Галілей, розглядаючи цю проблему, пропонував замінити одне масивне тіло двома його частинами, з'єднаними ланцюгом і проаналізувати ситуацію, можна запропонувати ще один приклад. Коли ми бачимо, що два тіла з масами m і 2m, маючи початкову швидкість рівну нулю і однакове прискорення, вимагають застосування сил, що також відрізняються в 2 рази, нас ніщо не дивує. Це при звичайному русі горизонтальною поверхнею. Але те ж завдання і ті самі міркування щодо падаючих тіл вже здаються незрозумілими.
  7. Для аналогії нам необхідно повернути горизонтальний малюнок на 900 і порівняти його з тілами, що падають. Тоді буде видно, що жодних важливих відмінностей немає. Якщо тіло масою m тягне один кінь, то для тіла 2m потрібні 2 коні, щоб друге тіло не відставало від першого і рухалося з тим же прискоренням. Але для руху по вертикалі будуть подібні пояснення. Тільки йтиметься про вплив Землі. Сила тяжіння, що діє на тіло масою 2m, у 2 рази більша, ніж для першого тіла масою m. І те, що одна із сил у 2 рази більша, означає не те, що тіло має швидше рухатися. Це означає, що якби сила була меншою, то більш масивне тіло не встигало б за меншим тілом. Все одно як розглядати стрибки на конях на попередньому слайді. Таким чином, вивчаючи тему про вільне падіння тіл, ми хіба що не замислюємося у тому, що впливу Землі ці тіла мали б «повиснути» у просторі дома. Їх швидкість, рівну нулю, ніхто б не змінював. Ми просто занадто привчені до земного тяжіння і не помічаємо його ролі. Тому нам здається таким дивним твердження про рівність прискорення вільного падіння для тіл різної маси.
Завантаження...
Top