* Swobodne spadanie ciał.

Cele: 
Uczeń:
  • projektuje i przeprowadza doświadczenia badające swobodne spadanie ciał
  •  opisuje swobodne spadanie ciał jako przykład ruchu jednostajnie przyspieszonego
  •  posługuje się pojęciem przyspieszenia ziemskiego
  •  posługuje się pojęciem siły ciężkości i oblicza jej wartość
  •  stosuje do obliczeń związek między siłą, masą i przyspieszeniem grawitacyjnym 
  •  projektuje i wykonuje doświadczenie badające, od czego zależy czas swobodnego spadania ciała
  • rozwiązuje zadania rachunkowe dotyczące swobodnego spadania ciał

 

 
Zachęcam do obejrzenia całego filmiku
 
👇


 
Ruchem swobodnym ciał zajmował się już Galileusz w XVII w.
Podobno zrzucał on przedmioty z krzywej Wieży w Pizie. I badał ciała staczające się po równi pochyłej. 
To on jako pierwszy przewidział i sformułował hipotezę, w jaki sposób spadałoby ciało umieszczone w próżni.
(pomimo tego, że nie potrafił wytworzyć próżni i potwierdzić swojej hipotezy doświadczalnie)
 
 
Symulacja

 

Doświadczenie 1



Wnioski:

1. Skoro oba kawałki plasteliny upuszczone z takiej samej wysokości spadły jednocześnie, to oznacza, że oba poruszały się z takim samym przyspieszeniem. Masa jednego kawałka jest dwa razy mniejsza od masy drugiego. Zatem masa nie miała wpływu na wartość przyspieszenia.

2. Skoro obie kartki (zgnieciona i niezgnieciona) upuszczone z takiej samej wysokości nie spadły jednocześnie, to oznacza, że poruszały się z przyspieszeniami o różnych wartościach. Ponieważ masy obu kartek były takie same, oznacza to, że wartości sił wypadkowych działających na kartki były różne. To zaś oznacza, że wartości sił oporów działających na kartki nie zależały od ich masy, tylko kształtu.

 

 

Doświadczenie 2 

Wykażemy, że w próżni ciała o różnej masie i innym kształcie upuszczone z tej samej wysokości spadną w tym samym czasie.

 

Doświadczenie przeprowadzone w największej komorze próżniowej na Ziemi (NASA)  



 Wnioski:

1. Skoro pióra i metalowa kula umieszczone w próżni spadły w tym samym czasie oznacza to, że jeśli wyeliminujemy siły oporu powietrza, to czas spadku nie zależy ani od masy ani od wymiarów ciał, tylko od wysokości z której ciała zostały upuszczone.

2. Swobodnie spadające ciała umieszczone w próżni poruszają się z identycznym przyspieszeniem. (w tym wypadku przyspieszeniem ziemskim)

 

 

Spadek swobodny, to taki w którym nie ma oporu powietrza  - ciała puszczone z tej samej wysokości  niezależnie od masy i kształtu spadają w tym samym czasie pod wpływem siły grawitacji. Czas spadku zależy od wysokości.

 

Spadające swobodnie ciała poruszają się ruchem jednostajnie przyspieszonym.

 

Wszystkie ciała niezależnie od masy w pobliżu powierzchni Ziemi spadają z jednakowym przyspieszeniem g ≈ 10 m/s2

 



 

 

 

 

Źródła:  
https://www.youtube.com/watch?v=pH6wkUAjbDY
https://www.youtube.com/watch?v=E43-CfukEgs&feature=emb_logo
https://www.edukator.pl/resources/applet/id/57