1 Имеются два тела одинаковых формы и размеров, но первое существенно легче второго. Какое из этих двух тел раньше упадёт, если они начинают падать с нулевой начальной скоростью с одной и той же высоты? Почему?
2 Какие условия должны выполняться, чтобы движение тела можно было считать свободным падением?
Тело движется вблизи поверхности планеты, где влияние воздушного сопротивления можно игнорировать. Единственной силой, действующей на тело, является сила тяжести. Начальная скорость тела равна нулю или пренебрежимо мала.
3 Как скорость свободно падающего тела изменяется со временем?
Скорость свободно падающего тела изменяется со временем. В отсутствие воздушного сопротивления скорость увеличивается постоянно, то есть тело ускоряется вниз.
4 Куда направлено ускорение свободно падающего тела?
Ускорение свободно падающего тела всегда направлено вниз, в направлении силы тяжести.
5 Куда может быть направлен вектор скорости при вертикальном свободном падении?
Вертикальное свободное падение означает, что вектор скорости всегда направлен вниз, в направлении силы тяжести. Это означает, что скорость увеличивается вниз.
6 Что общего между задачей «падение» и задачей «разгон» из предыдущего параграфа?
Общее между задачей "падение" и задачей "разгон" заключается в том, что в обоих случаях скорость тела увеличивается со временем.
7 Что общего между задачей «подъём» и задачей «торможение» из предыдущего параграфа?
Общее между задачей "подъем" и задачей "торможение" заключается в том, что в обоих случаях скорость тела уменьшается со временем.
1 Изучите выводы (см. с. 109) о влиянии воздуха на падающие тела. Предложите свои эксперименты для проверки справедливости этих выводов. Сформулируйте цель каждого эксперимента. Обсудите эти эксперименты в классе, проведите их.
2 Заполните таблицу для падающей сосульки из задачи 1 («падение»). Как изменяются со временем: а) значение скорости; б) координата сосульки?
3 Упавший с крыши дома камень летит к Земле в течение времени t = 4 с. Определите: а) высоту дома; б) скорость подлёта камня к Земле.
Для решения этой задачи мы можем использовать уравнения равномерно ускоренного движения, так как движение камня под воздействием силы тяжести можно считать равномерно ускоренным.
а) Чтобы определить высоту дома, используем следующее уравнение: \[h = \frac{1}{2} g t^2,\] где: - \(h\) - высота дома, - \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.81 м/с² на поверхности Земли), - \(t\) - время, равное 4 с.
Подставляем значения: \[h = \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot (4)^2 = \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot 16 \approx 78.48 \ м.\]
Ответ: высота дома составляет примерно 78.48 метров.
б) Чтобы определить скорость подлета камня к Земле, используем следующее уравнение: \[v = g \cdot t,\] где: - \(v\) - скорость, - \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.81 м/с² на поверхности Земли), - \(t\) - время, равное 4 с.
Подставляем значения: \[v = 9.81 \cdot 4 = 39.24 \ м/с.\]
Ответ: скорость подлета камня к Земле составляет 39.24 м/с.
4 Заполните таблицу для поднимающейся вертикально вверх ракеты из задачи 2 («подъём»). Как изменяются со временем: а) значение скорости; б) координата ракеты?
5 На рис. 63 и 64 приведены графики зависимостей значения скорости от времени для задач «падение» сосульки и «подъём» ракеты. Объясните с помощью графиков, как изменялись скорости этих тел в процессе движения.
6 Запланируйте и проведите эксперимент с целью подтвердить гипотезу о прямолинейности свободного падения тел из состояния покоя относительно Земли. Используйте отвес. Сформулируйте, каким условиям должны удовлетворять тела, чтобы их движение можно было считать свободным падением.
7 Решите задачу «подъём» в общем виде. Получите выражения для времени подъёма и его максимальной высоты. Представьте их в виде: tg=v0, hg=v022.Проведите анализ полученных результатов.
8 Решите задачу «падение» в общем виде. Получите выражения для времени падения и конечной скорости. Представьте их в виде: thg22= , v2 = 2g · h.Проведите анализ полученных результатов.