Свободное падение тел. Опыты Галилея (9 класс)

1.

2.

https://yandex.ru/video/preview/6643889331580833230

3. Как тела разной массы падают на Землю?

Аристотель утверждал,
что в реальных условиях
движение конечно и тела
падают с разной скоростью.
Он полагал, что чем тяжелее
тело, тем быстрее оно
падает.
Аристотель (384-322 до н.э.) – древнегреческий философ и ученый.
Родился в Стагире. В 367-347 до н.э. учился в академии Платона в
Афинах, в 343-335 у царя Македонии Филиппа был воспитателем его сына
Александра. В 335 возвратился в Афины, где основал свою философскую
школу.

4. Как тела разной массы падают на Землю?

Аристотель утверждал,
что в реальных условиях
движение конечно и тела
падают с разной скоростью.
Он полагал, что чем тяжелее
тело, тем быстрее оно
падает.

5. Опыты Галилея

Галилей
а
1
а
а =а
1
Галилео Галилей
(1564-1642) –
выдающийся
итальянский физик
и астроном, один из
основателей точного
естествознания.
2
2
Галилей обнаружил, что шары одинакового
диаметра, изготовленные из дерева, золота,
слоновой кости, движутся по желобу с
одинаковыми ускорениями а = 9,8 м/с2.
Итак,
ускорения не зависят от массы шаров!

6.

Согласно легенде,
первый
эксперимент был
проведен в г.Пизе
Галилео Галилеем.
Опыт проводился
со знаменитой
падающей башни.
6

7.

7

8.

1 фунт равен 0,454 килограмма.
Фунты — это единица измерения английской системы мер,
которой пользуются в Америке.
1 килограмм равен 2,2046 фунта.
8

9. Выводы из опытов Галилея

Галилей
а
1
а
а 1 = а2
2
Воздух!

10. Выводы из опытов Галилея

1. Свободное падение –
это равноускоренное
движение.
2. Ускорения тел разных
масс при свободном
падении равны
(g ~ 9,8 м/с2)

11. Почему заблуждался Аристотель и как Галилей устранил его заблуждения?

Свободное падение — движение,
при котором на тело не действуют никакие силы,
кроме силы тяжести.
Падение тел,
наблюдаемое нами в
повседневной жизни,
строго говоря, не
является свободным, т.к.
на тело , кроме силы
тяжести действует сила
сопротивления воздуха.

12. Опыт Ньютона

®Їлв б вагЎЄ®© ­мов®­ .avi
Ньютон Исаак
(1643-1727) –
выдающийся
английский ученый,
заложивший
основы
современного
естествознания,
создатель
классической
физики

13. Опыт Ньютона

®Їлв б вагЎЄ®© ­мов®­ .avi
Истинно свободное
Ньютон

14.

15. Ускорение свободного падения

Ускорение, сообщаемое всем телам земным
шаром, называют
ускорением свободного падения.
Его модуль мы будем обозначать буквой g.
Ускорение свободного падения
несколько изменяется в
зависимости от
географической широты
места на поверхности Земли.
(Причины этого будут
выяснены дальше.) Но в одном
и том же месте оно
одинаково для всех тел.

16.

Ускорение свободного падения в различных
местах Земли
h, км
g, м/с2
На полюсе
9,83216
На широте 450
9,80616
На экваторе
9,78030

17.

Ускорение свободного падения
на различной высоте над Землей
h, км
g, м/с2
0
9,8066
1
9,8036
10
9,7759
100
9,505
500
8,45
5000
3,08
10 000
1,50
50 000
0,13
400 000
0,0025

18.

Курская магнитная аномалия.
Залежи железных руд.
Ускорение свободного падения зависит от плотности пород,
залегающих в недрах Земли. В районах, где залегают породы,
плотность которых больше средней плотности Земли
(например, железная руда), g больше. А там, где имеются залежи
нефти, g меньше. Этим пользуются геологи при поиске полезных
ископаемых.

19. 1. Свободное падение без начальной скорости

20. Вывод

Тела разных масс падают в вакууме с
одинаковым ускорением
a = g = const
g = 9,8 м/с2
Ускорение свободного падения
направлено вертикально вниз;
его модуль равен
На широте г. Севр g = 980,665 см/с2

21. От чего зависит ускорение свободного падения?

g зависит:
1) от высоты над
Землей
2) от широты
места
3) от пород земной
коры
4) от формы Земли

22.

Свободное падение
Галилей
а
1
а
2
Воздух!
Ньютон
Истинно свободное
1. Два листа бумаги
2. Книга и лист бумаги? ?
3. Гири массой 100 г и 1 кг
а 1 = а2
Тела разных масс падают в вакууме с
одинаковым ускорением
a = g = const
g = 9,8 м/с2
На широте г. Севр g = 980,665 см/с2
g зависит:
1. от высоты над Землей
2. от широты места
3. от пород земной коры
4. от формы Земли

23.

1. Свободное падение тел
у
Свободное
падение
y0
v0=0
Анализируем рисунок
g
h
v
a=g , s =-h , vу =-v
v0=0, gy=-g, y0 =h
Работаем с формулами
0
vy=v0y+gyt
v =gt
-v = 0 - gt
sy=v0yt+gyt2/2 -h =-gyt2/2
y=y0+v0yt+gyt2/2
h =gt2/2
yy=h-gt
=y0-gt2/2 2/2
Равноускоренное
движение
vx=v0x+axt
vy=v0y+ayt
sx=v0xt+axt2/2
sy=v0yt+ayt2/2
x=x0+v0xt+axt2/2
y=y0+v0yt+ayt2/2

24. ФОРМУЛЫ

Основные формулы
Другие формулы
ФОРМУЛЫ
υ =0
0
gt 2
h 0t
2
h
2
2
0
2g
gt
у у0 0t
2
t
g
gt
0 gt
2
gt
h
2
2
h
2g
2
gt
у у0
2
2h
t
g
2
2 gh

25.

Графическое представление
свободного падения
График gу(t)
График vу(t)
(ось ОУ направлена)
gу м/с2
(ось ОУ направлена)
vу м/с
30
20
10
0
-10
-20
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30
вниз
gу>0
t, с
1 2 3 4 5
вверх
gу<0
вниз vу>0
t, с
1 2 3 4 5
вверх vу<0

26.

2. Движение тела, брошенного
вертикально
у
Тело брошено
вертикально вверх
v=0
Анализируем рисунок
g
h
v0
0
a=g , s =h , y0=0 ,
v0y=v0 , gy= -g ,y=h
Работаем с формулами
vy=v0y+gyt v =v0 -gt
Равноускоренное
движение
vx=v0x+axt
vy=v0y+ayt
sx=v0xt+axt2/2
sy=v0yt+ayt2/2
Важно помнить: в верхней точке v=0, и
x=x0+v0xt+axt2/2
0 = v0 - gt
y=y0+v0yt+gyt2/2
y=y0+v0yt+ayt2/2
v0 =gt
y =v0t-gt2/2
h =v0t-gt2/2

27.

Графическое представление
движения тела, брошенного
вертикально вверх
График vу(t)
vу м/с
у, м
График у(t)
v02 /2g
вниз
vу<0
t, с
0
v0 /g
вверх vу >0
(ось ОУ направлена)
t, с
0
v0 /g

28.

Основные формулы
кинематики
Формулы для свободного
падения
υx = υ Ox + axt
υ y = υ Oy + gyt
axt2
x= x O + υ Oxt + ──
2
gyt2
y= yO + υ Oyt + ──
2
υ2x - υ 2Ox
Sx = ─────
2ax
υ 2y - υ 2Oy
hy= ─────
2gy

29.

Задача.
Какова глубина шахты, если свободно падающий в неё
камень достигает дна через 2с после начала падения?
Дано:
t = 2c
g = 10м/c2
v =0
h -?
Решение:

30.

Задача.
Какова глубина шахты, если свободно падающий в неё
камень достигает дна через 2с после начала падения?
Решение:
Дано:
t = 2c
gt
g t
h 0t
2
2
м
2
10 2 (2с)
h с
20 м
2
2
у
g = 10м/c2
y0
v0 =0
v0=0
h -?
g
h
v
0
Ответ: h=20м.
2

31. Камень брошен вниз с высоты 85м со скоростью 8м/с

Найти скорость через 3с
v = v0 + gt
v (3) = 8м/с + 10м/с2·3с = 38м/с
Найти координату через 3с
у=у0 –v0t – gt²/2
у = 85м - 8м/с·3с - 10м/с2·9с2/2 = 16м

32. Решение задач

1. Камень свободно падает с высоты 80 м. Какова
скорость камня в момент падения на землю?
Сколько времени продолжалось свободное
падение?
2. Камень бросили вертикально вниз с начальной
скоростью 5 м/с. С какой высоты бросили камень,
если он падал 2 с?

33.

3. Стрела, выпущенная из лука вертикально
вверх со скоростью 25 м/с, поражает цель
через 2 с. Какую скорость будет иметь стрела
к моменту достижения цели?
4. Стрела выпущена вертикально вверх с
начальной скоростью 49 м \с. Сколько
времени стрела поднималась? Какова
продолжительность полета?

34.

§ 7-8, Задачи из
презентации.