Реферат на тему падение

Обновлено: 06.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Доклад на тему: Свободное падение. Ускорение (9 класс)

Свободным падение будем называть движение предметов вертикально вниз или вертикально вверх. Это равноускоренное движение , но особый его вид. Для этого движения справедливы все формулы и законы равноускоренного движения.

Если тело летит вертикально вниз, то оно ускоряется, в этом случае вектор скорости (направлен вертикально вниз) совпадает с вектором ускорения. Если тело летит вертикально вверх, то оно замедляется, в этом случае вектор скорости (направлен вверх) не совпадает с направлением ускорения. Вектор ускорения при свободном падении всегда направлен вертикально вниз.

Ускорение при свободном падении тел является постоянной величиной.
Это означает какое бы тело не летело вверх или вниз, его скорость будет изменяться одинаково. НО с одной оговоркой, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.

Ускорение свободного падения принято обозначать буквой, отличной от ускорения. Но ускорение свободного падения и ускорение это одна и та же физическая величина и имеют они одинаковый физический смысл. Участвуют одинаково в формулах для равноускоренного движения.

Знак "+" в формулах пишем, когда тело летит вниз (ускоряется), знак "-" - когда тело летит вверх (замедляется)

Всем известно из школьных учебников физики, что в вакууме камушек и перышко летят одинаково. Но мало кто понимает, почему же в вакууме тела разной массы приземляются одновременно. Как ни крути, будь они в вакууме или в воздухе масса у них разная. Ответ прост. Сила, которая заставляет тела падать (сила тяжести), вызываемая гравитационным полем Земли у этих тел разная. У камня она больше (так как у камня больше масса), у перышка она меньше. Но здесь нет зависимости: чем больше сила, тем больше ускорение! Сравним, действуем с одинаковой силой на тяжелый шкаф и легкую тумбочку. Под действием этой силы тумбочка будет перемещаться быстрее. А для того, чтобы шкаф и тумбочка двигались одинаково, на шкаф необходимо воздействовать сильнее, чем на тумбочку. То же самое проделывает Земля. Более тяжелые тела она притягивает с большей силой, чем легкие. И эти силы так распределяются между массами, что все они в результате падают в вакууме одновременно, независимо от массы.

Отдельно рассмотрим вопрос о возникающем сопротивлении воздуха. Возьмем два одинаковых листа бумаги. Один из них скомкаем и одновременно отпустим из рук. Скомканный лист упадет на землю раньше. Здесь разное время падения не связано с массой тела и силой тяжести, а обусловлено сопротивлением воздуха.

Тело, брошенное вертикально вверх, движется равноускоренно с ускорением свободного падения. В этом случае векторы скорости и ускорения направлены в противоположные стороны, а модуль скорости с течением времени уменьшается.

ВАЖНО! Так как подъем тела до максимальной высоты и последующее падение до уровня земли абсолютно симметричные движения (с одним и тем же ускорением, просто одно замедленное, а другое -- ускоренное), то скорость, с которой приземлится тело, будет равна скорости, с которой его подбросили. При этом время подъема тела до максимальной высоты будет равно времени падения тела с этой высоты до уровня земли. Таким образом, все время полета составит двойное время подъема или падения. Скорость тела на одном и том же уровне при подъеме и при падении так же будет одинаковой.

1) Направление ускорения при свободном падении тела;
2) Численное значение ускорения свободного падения;
3) Формулы

Вывести формулу для определения времени падения тела с некоторой высоты h без начальной скорости.

Вывести формулу для определения времени подъема тела до максимальной высоты, брошенного с начальной скоростью v ₀

Вывести формулу для определения максимальной высоты подъема тела, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью v ₀

Свободное падение - это явление когда тела движутся и на них действует только одна и сила и это сила тяжести. На нашей планете такое падение будет только условным. Ведь когда что-то будет падать в атмосфере, то возникнет еще наступит сопротивление того же воздуха.Падение будет свободным по настоящему, если это все будет происходить в вакууме. Ведь тогда не будет сопротивление воздуха, оба тела будут падать за одинаковое количество времени. Ведь будут не важны никакие признаки у этого тела.

Когда будет свободное падение то у всех тел будет одинаковое ускорение. Такое ускорение ученые называют ускорение которое происходит при свободном падении. Его не нужно рассчитывать и приблизительно оно будет равняться девять целых восемьдесят одна десятая метров в секунду в квадрате. Иногда для более легкого вычисления ускорение будет равно десяти.Данное ускорение всегда будет распологаться к центру планеты. Ускорение на любой планете можно вычислить по формуле : большая буква Г умноженная на м и деленная на р в квадрате. На каждой планете будет собственное ускорение , которое нужно рассчитывать отдельно.

На свободное падение действует только сила которая постоянная. То есть можно сделать вывод, что падение это движение, которое движется с одинаковой скоростью.

Если тела будут падать с одной и той же поверхности и высоты, то у них будет равная скорость, и они затратят на него одно и тоже колличество времени. На нашей планете тела падают только вертикально и никак иначе. Если тело так летит , то оно ускоряется и тогда скорость станет равной ускорению.

Если знать вычисления то можно найти сколько по времени будет падать тело, если известна высота, и с какой скоростью оно падает .
Масса и вес это разные величины. Многие знают, что на Луне вес будет в шесть раз больше чем на нашей планете. Это подразумевает, ускорение такого падения на любой другой планете будет меньше чем на нашей. Вес обьекта можно найти по формуле масса, умноженная но иногда возникает састояние невесомости. Такое состояние возникает когда обьект находится внутри чего то что испытывает свободное падение. .Существуют даже специальные самолеты, которые создают такое ощущение невесомости. Самолет поднимается вверх и потом несколько секунд находится в состоянии свободного падения. Космонавты тоже ощущают такое состояние, когда находятся на орбитальной космической станции, ведь она находится в состоянии свободного падения.

Доклад №2

Таким термином обозначается падение тел, которое происходит под действием земляного притяжения в пространстве, где отсутствует воздух. Это падение на Землю в вакууме при отсутствии помех. Примером данного термина является спортсмен, который прыгает в воду или мяч, который выпустили из руки.

Действительность доказывает, что с течением времени увеличивается скорость тела, находящегося в свободном падении. На тело, находящееся в свободном падении воздействует только одна сила – сила тяжести. Это значит, что его ускорение является постоянным. Свободное падение обладает движением с равной скоростью. Все эти открытия принадлежат ученому из Италии, зовут его Галилео Галилей.

Наблюдения подтверждают, что любое тело, находящееся в свободном падении, приходит в движении с аналогичным ускорением. Примером подобного случая является трубка, которая находится в вертикальном положении с тремя телами, находящимися в разных весовых категориях. Этими телами являются перо, кусок пробка и дробина. В момент, когда трубка переворачивается, тела падают на дно трубки. Но есть исключение, в случае, если в трубке имеется воздух, предметы упадут с разной скоростью. По причине того, что внутри воздуха возникает сопротивление. Дробинка падает в первую очередь, затем кусок пробки, пёрышко же упадет последним. Если воздуха не будет, то все тела упадут на дно с одной скоростью.

В физике величина, указывающая ускорение приведенного термина выражается буквой g. Данная величина имеет одно и то же значение при любых условиях и для любого тела.

Ускорение данного падения напрямую зависит от широты географической местности. Объяснением является разница между силами тяжести на экваторе и полюсе. На экваторе такая сила меньше, чем на полюсе. Значения ускорения отличаются потому, что суточное вращение и форма Земли различны. Земля находится в сплющенном расстоянии в районе полюсов, по этой причине радиус полюса Земли меньше радиуса экватора.

Скорость данного падения находится в зависимости от высоты тела относительно Земли. Чем больше высота, с которого падает тело, тем слабее притяжение Земли, скорость свободного падения уменьшается. Чтобы вычислить зависимость ускорения от высоты над морским уровнем в данной теме, следует применить закон Ньютона под номером два и всемирное тяготение.

Чем выше находится тело, тем меньше ускорение. Чётким образцом этого является высота уровнем более 300 километров.

В районе, где находятся полезные ископаемые имеют место отклонения от привычных величин.

Яркими иллюстрациями свободного падения являются:

Груз, потерявший определённую опору, где имелась фиксация, мгновенно попадает в состояние свободного падения.
Мяч, подбрасывающийся вверх по вертикали, сначала уменьшает скорость, ненадолго останавливается и летит вниз, благодаря притяжению Земли.
Камень, который падает вниз по вертикали из-за притяжения Земли ускоряет свою скорость.

9 класс, Свободное падение тел

Свободное падение

На своей планете человек развел огромную деятельность. Работа, проводимая людьми, нанесла большую беду животным и их дому. Все больше человек загрязнял воду, воздух, а так же с большим легкомыслием относился к фауне и флоре. Животные,

Южно-Сахалинск – это город с многовековой историей располагается на острове под названием Сахалин, который находится недалеко от Азии. Город с населением свыше 200 тысяч человек.

Вода – это самая загадочная стихия! Человеку о космосе известно больше, чем, например, о некоторых участках дна мирового океана. И не только океан, но и моря хранят свои тайны и порой могут удивлять нас необычными фактами.

Работа состоит из 1 файл

Свободное падение тел.doc

Свободное падение тел

Все люди в своем развитии проходят много ступеней познания: от бессмыслицы суеверий до научного мышления. Сначала люди проделывали опыты с двумя предметами. Например, брали два камня, и давали возможность им свободно падать, выпустив их из рук одновременно. Затем снова бросали два камня, но уже в стороны по горизонтали. Потом бросали один камень в сторону, и в тот же момент выпускали из рук второй, но так, чтобы он просто падал по вертикали. Люди извлекли из таких опытов много сведений о природе .

По мере своего развития человечество приобретало не только знания, но и предрассудки. Профессиональные секреты и традиции ремесленников уступили место организованному познанию природы, которое шло от авторитетов и сохранилось в признанных печатных трудах.

Это было началом настоящей науки. Люди экспериментировали повседневно, изучая ремесла или создавая новые машины. Из опытов с падающими телами люди установили, что маленький и большой камни, выпущенные из рук одновременно, падают с одинаковой скоростью. То же самое можно сказать о кусках свинца, золота, железа, стекла, и т.д. самых разных размеров. Из подобных опытов выводиться простое общее правило: свободное падение всех тел происходит одинаково независимо от размера и материала, из которого тела сделаны.

Две тысячи лет назад греки формулировали правила свободного падения тел и дали им объяснения, но эти правила и объяснения были малообоснованны. Некоторые древние ученые, по-видимому, проводили вполне разумные опыты с падающими телами, но использование в средние века античных представлений, предложенных Аристотелем (примерно 340 г. до н.э.), скорее запутало вопрос. И эта путанница длилась еще много столетий. Применение пороха значительно повысило интерес к движению тел. Но лишь Галилей (примерно в 1600 г.) заново изложил основы баллистики в виде четких правил, согласующихся с практикой.

В XIV столетии группа философов из Парижа восстала против теории Аристотеля и предложила значительно более разумную схему, которая передавалась из поколения в поколение и распространилась до Италии, оказав двумя столетиями позднее влияние на Галилея. Парижские философы говорили об ускоренном движении и даже о постоянном ускорении, объясняя эти понятия архаичным языком.

1. Все тела при падении движутся одинаково: начав падать одновременно, они движутся с одинаковой скоростью

Существует легенда, будто Галилей проделал большой демонстрационный опыт, бросая легкие и тяжелые предметы с вершины Пизанской падающей башни (одни говорят, что он бросал стальные и деревянные шары, а другие утверждают, будто это были железные шары весом 0,5 и 50 кг). Описаний такого публичного опыта нет, и Галилей, несомненно, не стал таким способом демонстрировать свое правило. Галилей знал, что деревянный шар намного отстал бы при падении от железного, но считал, что для демонстрации различной скорости падения двух неодинаковых железных шаров потребовалась бы более высокая башня.

Итак, мелкие камни слегка отстают в падении от крупных, и разница становится тем более заметной, чем большее растояние пролетают камни. И дело тут не просто в размере тел: деревянный и стальной шары одинакового размера падают не строго одинаково. Галилей знал, что простому описанию падения тел мешает сопротивление воздуха. Обнаружив, что по мере увеличения размеров тел или плотности материала, из которого они сделаны, движение тел оказывается более одинаковым, можно на основе некоторого предположения сформулировать правило и для идеального случая. Можно было бы попытаться уменьшить сопротивление воздуха, используя обтекание такого предмета, как лист бумаги, например.

Но Галилей мог лишь уменьшить его и не мог устранить его полностью. Поэтому ему пришлось вести доказательство, переходя от реальных наблюдений к постоянно уменьшающимся сопротивлением воздуха к идеальному случаю, когда сопротивление воздуха отсутствует. Позже, оглядываясь назад, он смог объяснить различия в реальных экспериментах, приписав их сопротивлению воздуха.

Вскоре после Галилея были созданы воздушные насосы, которые позволили произвести эксперименты со свободным падением в вакууме. С этой целью Ньютон выкачал воздух из длинной стеклянной трубки и бросил сверху одновременно птичье перо и золотую монету. Даже столь сильно различающиеся по своей плотности тела падали с одинаковой скоростью. Именно этот опыт дал решающую проверку предположения Галилея. Опыты и рассуждения Галилея привели к простому правилу, точно справедливому в случае свободного падения тел в вакууме. Это правило в случае свободного падения тел в воздухе выполняется с ограниченной точностью. Поэтому верить в него, как в идеальный случай нельзя. Для полного изучения свободного падения тел необходимо знать, какие при падении происходят изменения температуры, давления, и др., то есть исследовать и другие стороны этого явления. Но такие исследования были бы запутанными и сложными, заметить их взаимосвязь было бы трудно, поэтому так часто в физике приходится довольствоваться лишь тем, что правило представляет собой некое упрощение единого закона.

S₁:S₂:S₃: . = 1:2:3: . (при V₀ = 0)

Таким образом, можно предположить, что свободное падение есть равноускоренное движение. Так как для равноускоренного движения перемещение рассчитывается по формуле , то если взять три некоторые точки 1,2,3 через которые проходит тело при падении и записать:

(ускорение при свободном падении для всех тел одинаково), получится, что отношение перемещений при равноускоренном движении равно:

S₁:S₂:S₃ = t₁ 2 :t₂ 2 :t₃ 2

Это еще один важный признак равноускоренного движения, а значит и свободного падения тел.

Ускорение свободного падения можно измерить. Если принять, что ускорение постоянно, то его довольно легко измерить, определив промежуток времени, за который тело проходит известный отрезок пути и, воспользовавшись опять же соотношением a=2S/t 2 . Постоянное ускорение свободного падения обозначают символом g. Ускорение свободного падения знаменито тем, что оно не зависит от массы падающего тела. Действительно, если вспомнить опыт знаменитого английского ученого Ньютона с птичьим пером и золотой монетой, то можно сказать, что они падают с одинаковым ускорением, хотя у них разные массы.

Измерения дают значение g, равное 9,8156 м/с 2 .

Вектор ускорения свободного падения всегда направлен по вертикали вниз, вдоль отвесной линии в данном месте Земли.

История открытия Ньютоном закона всемирного тяготения достаточно известна. По легенде, Ньютон сидел в своем саду и обратил внимание на падающее с дерева яблоко. У него неожиданно возникла догадка о том, что если сила тяготения действует на вершине дерева и даже на вершине гор, то, возможно, она действует и на любом расстоянии. Так мысль о том, что именно притяжение Земли удерживает Луну на ее орбите, послужила Ньютону основой, с которой он начал построение своей великой теории гравитации.

Впервые мысль о том, что природа сил, заставляющих падать камень и определяющих движение небесных тел, - одна и та же, возникла еще у Ньютона-студента. Но первые вычисления не дали правильных результатов потому, что имевшиеся в то время данные о расстоянии от Земли до Луны были неточными. 16 лет спустя появились новые, исправленные сведения об этом расстоянии. После того, как были проведены новые расчеты, охватившие движение Луны, всех открытых к тому времени планет солнечной системы, комет, приливы и отливы, теория была опубликована.

Многие историки науки в настоящее время считают, что Ньютон выдумал эту историю для того, чтобы отодвинуть дату открытия к 60-м годам 17 века, тогда как его переписка и дневники указывают на то, что по-настоящему он пришел к закону всемирного тяготения лишь около 1685 г.

Ньютон начал с определения величины гравитационного взаимодействия, с которым Земля действует на Луну путем сравнения ее с величиной силы, действующей на тела на поверхности Земли. На поверхности Земли сила тяготения придает телам ускорение g = 9,8м/с 2 . Но чему равно центростремительное ускорение Луны? Так как Луна движется по окружности почти равномерно, ее ускорение может быть рассчитано по формуле:

a = g 2 /r

Путем измерений можно найти это ускорение. Оно равно

2,73*10 -3 м/с 2 . Если выразить это ускорение через ускорение свободного падения g вблизи поверхности Земли, то получим:

Таким образом, ускорение Луны, направленное к Земле, составляет 1/3600 ускорения тел вблизи поверхности Земли. Луна удалена от Земли на 385000 км, что превышает приблизительно в 60 раз радиус Земли, равный 6380 км. Значит Луна в 60 раз дальше от центра Земли, чем тела, находящиеся на поверхности Земли. Но 60*60 = 3600! Из этого Ньютон сделал вывод, что сила тяготения, действующая со стороны Земли на любые тела уменьшается обратно пропорционально квадрату их расстояния от центра Земли:

Падение с высоты является одним из видов тупой травмы. Выделяют несколько разновидностей падения с высоты:

Основными диагностическими признаками травмы от падения с высоты являются:

одностороннее расположение наружных повреждений;
несоответствие между внутренними инаружными повреждениями с преобладанием внутренних;
наличие местных (первичных, вторичных, третичных) и отдаленных повреждений;
наличие признаков общего ударного сотрясения тела.

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПРИ ПАДЕНИИ С ВЫСОТЫ

Процесс падения с высоты протекает в несколько этапов (фаз).

В фазе I тело теряет равновесие и поворачивается относительно точки опоры. В эту фазуповреждения не образуются. В фазе II тело вращается вокруг центра тяжести, ноги скользят по поверхности, на которой они находятся, образуются следы трения на подошвенной поверхности обуви. В фазе III тело отрывается от поверхности. Характерных повреждений для этой фазы нет. В фазе IV происходит полет тела. При свободном падении с высоты тело человека не встречает каких-либо препятствий и поврежденияобразуются только в момент приземления. При ступенчатом и несвободном падении тело человека однократно или многократно соударяется с поверхностью выступающих предметов, расположенных на пути от точки отрыва до точки приземления. Фаза V — приземление тела. При свободном падении в этой фазе образуются повреждения, которые можно разделить на две группы:
местные первичные, возникающие в моментпервичного удара о грунт в зоне этого удара (при ступенчатом падении повреждения от удара о поверхность приземления обозначаются как местные вторичные);
отдаленные, образующиеся одновременно с местными в направлении, противоположном движению тела.

По расположению местных первичных повреждений можно восстановить положение тела в момент приземления. При приземлении на голову местные первичные повреждения возникаютна лице, лобной, теменной, лобно-теменной, теменно-затылочной областях; одновременно с головой могут повреждаться руки, которые пострадавший выставляет с целью самозащиты. Повреждения в виде ушибленных ран и ссадин; кровоизлияния в мягких тканях, прямые многооскольчатые переломы свода черепа, повреждения оболочек и вещества головного мозга.
Отдаленные повреждения образуются в направлении от головык нижним конечностям в результате удара, приводящего к сгибанию, разгибанию, сжатию, кручению отдельных областей тела, а также смещению (сотрясению) внутренних органов:
переломы основания черепа с повреждением оболочек и вещества головного мозга на его основании, в том числе мозжечка;
разрывы связок и переломы тел шейных и верхнегрудных позвонков с повреждением оболочек и вещества спинного мозга врезультате компрессии, резкого сгибания или переразгибания позвоночника;
разрывы мышц и органов шеи;
множественные переломы ребер верхнего и среднего отделов грудной клетки, переломы рукоятки грудины, разрывы межреберных мышц и пристеночной плевры;
разрывы крестцово-подвздошныхсвязок;
разрывы бронхов, кровеносных сосудов, связочного аппарата внутренних органов с массивными кровоизлияниями;
признакиобщего ударного сотрясения тела выражены меньше,чем при приземлении на ноги, преобладают кровоизлияния в прикорневой зоне легких, разрывы печени и кровоизлияния в ее связки.
Объем повреждений тканей головы при прямом свободном падении с большой высоты зависит от варианта приземления (для падения навзничь характерны наибольшие размеры внутричерепных повреждений), кинетической.

Читайте также: