Ускорение на гравитацията. Ускоряване на свободното падане Защо различните тела падат по различен начин?

Още нещо важно условие- във вакуум. И не по скорост, а по ускорение в случая. Да, до известна степен това е вярно. Нека да го разберем.

Така че, ако две тела паднат от една и съща височина във вакуум, те ще паднат едновременно. Галилео Галилей по едно време експериментално доказа, че телата падат на Земята (именно от главни букви- говорим за планета) с еднакво ускорение, независимо от тяхната форма и маса. Легендата разказва, че той взел прозрачна тръба, поставил топче и перо в нея и след това изпомпал въздуха от нея. И се оказа, че намирайки се в такава тръба, двете тела паднаха едновременно. Факт е, че всяко тяло, намиращо се в гравитационното поле на Земята, изпитва едно и също ускорение (средно g~9,8 m/s²) на свободно падане, независимо от масата си (всъщност това не е съвсем вярно, но в първо приближение - да. Всъщност това не е необичайно във физиката - прочетете до края).

Ако падането се случи във въздуха, тогава в допълнение към ускорението на свободното падане възниква още нещо; тя е насочена срещу движението на тялото (ако тялото просто пада, тогава срещу посоката на свободно падане) и се причинява от силата на съпротивлението на въздуха. Самата сила зависи от куп фактори (скорост и форма на тялото например), но ускорението, което тази сила ще придаде на тялото зависи от масата на това тяло (вторият закон на Нютон - F=ma, където a е ускорение). Тоест, ако условно, телата "падат" с еднакво ускорение, но се "забавят" в различна степен под въздействието на силата на съпротивление на средата. С други думи, топката от пяна ще се „забави“ по-активно във въздуха, докато масата й е по-малка от тази на оловната топка, летяща наблизо. Във вакуум няма съпротивление и двете топки ще паднат приблизително (в зависимост от дълбочината на вакуума и точността на експеримента) едновременно.

Е, в заключение, обещаният отказ от отговорност. В споменатата по-горе тръба, същата като тази на Галилей, дори при идеални условия, топчето ще падне с незначителен брой наносекунди по-рано, отново поради факта, че масата му се различава незначително (в сравнение с масата на Земята) от масата на перото. Въпросът е, че законът универсална гравитация, който описва силата на привличане по двойки между масивни тела, се появяват ДВЕТЕ маси. Тоест, за всяка двойка такива тела, резултантната сила (и следователно ускорението) ще зависи от масата на „падащото“ тяло. Въпреки това, приносът на пелетата към тази сила ще бъде незначителен, което означава, че разликата между стойностите на ускорението за пелетата и перото ще бъде изчезващо малка. Ако, например, говорим за „падането“ на две топки съответно с половината и една четвърт от масата на Земята, то първата ще „падне“ значително по-рано от втората. Истината е, че тук е трудно да се говори за „падане“ - такава маса забележимо ще измести самата Земя.

Между другото, когато топче или, да речем, камък падне на Земята, тогава, според същия Закон за всемирното привличане, не само камъкът преодолява разстоянието до Земята, но и Земята в този момент се приближава до камъка на незначително (изчезващо) малко разстояние. Без коментари. Просто помислете за това, преди да си легнете.

Всички тела в безвъздушното пространство падат с еднакво ускорение. Но защо се случва това? Защо ускорението на свободно падащо тяло не зависи от неговата маса? За да отговорим на тези въпроси, ще трябва да помислим внимателно за значението на думата „маса“.

Нека първо се спрем на хода на разсъжденията на Галилей, с които той се опитва да докаже, че всички тела трябва да падат с еднакво ускорение. Няма ли да стигнем, разсъждавайки по подобен начин, например до извода, че в електрическо полеВсички заряди също ли се движат с еднакво ускорение?

Нека са две електрически заряд- големи и малки; Да приемем, че в дадено електрическо поле голям заряд се движи по-бързо. Нека свържем тези такси. Как трябва сега да се движи съставният заряд: по-бързо или по-бавно от големия заряд? Едно е сигурно, че силата, действаща върху съединението, зарежда отстрани електрическо поле, ще има повече сили, които всеки заряд изпитва отделно. Тази информация обаче все още не е достатъчна, за да се определи ускорението на дадено тяло; трябва да знаете и общата маса на съставния заряд. Поради липса на данни трябва да прекъснем обсъждането на движението на съставен заряд.

Но защо Галилей не е срещнал подобни трудности, когато е обсъждал падането на тежки и леки тела? Как движението на маса в гравитационно поле се различава от движението на заряд в електрическо поле? Оказва се, че тук няма принципна разлика. За да определим движението на заряд в електрическо поле, трябва да знаем големината на заряда и масата: първият от тях определя силата, действаща върху заряда от електрическото поле, вторият определя ускорението при дадена сила. За да се определи движението на тяло в гравитационно поле, е необходимо също да се вземат предвид две величини: гравитационният заряд и неговата маса. Гравитационният заряд определя големината на силата, с която гравитационното поле действа върху тялото, докато масата определя ускорението на тялото в случай на дадена сила. За Галилей една стойност беше достатъчна, защото той смяташе, че гравитационният заряд е равен на масата.

Физиците обикновено не използват термина "гравитационен заряд", а вместо това казват "тежка маса". За да се избегне объркване, масата, която определя ускорението на тялото при дадена сила, се нарича „инерционна маса“. Така например масата, обсъждана в специалната теория на относителността, е инерционна маса.

Нека характеризираме тежките и инертни маси малко по-точно.

Какво имаме предвид, например, с твърдението, че един хляб тежи 1 килограма? Това е хляб, който Земята привлича към себе си със сила V 1 килограма (разбира се, хлябът привлича Земята със същата сила). Защо Земята привлича един хляб със сила 1 кг, а друг, по-голям, да речем, със сила 2? килограма? Защото във втория хляб има повече хляб, отколкото в първия. Или, както се казва, вторият хляб има повече маса (по-точно два пъти повече) от първия.

Всяко тяло има определено тегло, а теглото зависи от тежката маса. Тежката маса е характеристика на тялото, която определя теглото му, или, с други думи, голямата маса определя силата, с която въпросното тяло се привлича от други тела. Така количествата TИ М, фигуриращи във формула (10) са тежки маси. Трябва да се има предвид, че тежката маса е определено количество, което характеризира количеството материя, съдържащо се в тялото. Телесното тегло, напротив, зависи от външните условия.

IN ЕжедневиетоПод тегло разбираме силата, с която едно тяло е привлечено от Земята; измерваме теглото на тялото спрямо Земята. Също толкова лесно бихме могли да говорим за теглото на едно тяло спрямо Луната, Слънцето или което и да е друго тяло. Когато човек успее да посети други планети, той ще има възможност директно да се увери, че теглото на едно тяло зависи от масата, спрямо която се измерва. Нека си представим, че астронавтите, отивайки на Марс, са взели със себе си един хляб, който тежи 1 на Земята килограма. След като го претеглят на повърхността на Марс, те ще установят, че теглото на хляба е равно на 380 Ж. Тежката маса на хляба не се промени по време на полета, но теглото на хляба намаля почти три пъти. Причината е ясна: тежката маса на Марс е по-малка от тежката маса на Земята, така че привличането на хляб на Марс е по-малко, отколкото на Земята. Но този хляб ще ви засити по абсолютно същия начин, независимо къде се яде - на Земята или на Марс. От този пример става ясно, че едно тяло трябва да се характеризира не с теглото си, а с тежката си маса. Нашата система от единици е избрана по такъв начин, че теглото на тялото (спрямо Земята) е числено равно на тежката маса, само благодарение на това не е необходимо да правим разлика между тежка маса и телесно тегло в ежедневието.

Помислете за следния пример. Нека кратък товарен влак пристигне на гарата. Спирачките се задействат и влакът спира незабавно. След това идва съставът в тежка категория. Тук не можете да спрете влака веднага - трябва да намалите по-дълго. Защо спирането на влаковете отнема толкова време? различно време? Обикновено отговорът е, че вторият влак е бил по-тежък от първия – това е причината. Този отговор е неточен. Какво го интересува един локомотивен машинист от теглото на влака? Всичко, което има значение за него, е колко съпротива оказва влакът при намаляване на скоростта. Защо трябва да приемем, че влакът, който Земята привлича по-силно, се съпротивлява по-упорито на промяната в скоростта? Наистина, ежедневните наблюдения показват, че това е така, но може да се окаже, че това е чисто съвпадение. Няма логическа връзка между теглото на влака и съпротивлението, което оказва при промени в скоростта.

Така че не можем да обясним с теглото на тялото (и следователно с тежката маса) факта, че под въздействието на еднакви сили едно тяло послушно променя скоростта си, докато друго изисква значително време за това. Трябва да търсим причина другаде. Свойството на тялото да се съпротивлява на промяна в скоростта се нарича инерция. По-рано отбелязахме, че на латински „инерция“ означава мързел, летаргия. Ако едно тяло е „мързеливо“, тоест променя скоростта си по-бавно, тогава се казва, че има по-голяма инерция. Видяхме, че влак с по-малка маса има по-малка инерция от влак с по-голяма маса. Тук отново използвахме думата „маса“, но в друг смисъл. По-горе масата характеризира привличането на едно тяло от други тела, но тук тя характеризира инерцията на тялото. Следователно, за да се премахне объркването при използването на една и съща дума „маса“ в две различни значения, и те казват „тежка маса“ и „инертна маса“. Докато тежката маса характеризира гравитационното влияние върху тялото от други тела, инерционната маса характеризира инерцията на тялото. Ако тежката маса на едно тяло се удвои, тогава силата на привличането му от други тела ще се удвои. Ако инерционната маса се удвои, тогава ускорението, придобито от тялото под въздействието на дадена сила, ще намалее наполовина. Ако при два пъти по-голяма инертна маса изискваме ускорението на тялото да остане същото, тогава ще трябва да се приложи двойно по-голяма сила към него.

Какво би станало, ако всички тела имаха инертна маса, равна на тежка маса? Да имаме, например, парче желязо и камък и инертната маса на парчето желязо е три пъти по-голяма от инертната маса на камъка. Това означава, че за да се придадат еднакви ускорения на тези тела, трябва да се упражни тройна сила върху парче желязо по-голяма силаотколкото на камък. Нека сега приемем, че инерционната маса винаги е равна на тежката. Това означава, че тежката маса на парче желязо ще бъде три пъти по-голяма от тежката маса на камък; парче желязо ще бъде привлечено от Земята три пъти по-силно от камък. Но за придаване на равни ускорения е необходима точно три пъти по-голяма сила. Следователно парче желязо и камък ще паднат на Земята с еднакви ускорения.

От гореизложеното следва, че ако инерционната и тежката маса са равни, всички тела ще падат на Земята с еднакво ускорение. Опитът наистина показва, че ускорението на всички тела при свободно падане е еднакво. От това можем да заключим, че всички тела имат инертна маса, равна на тежката маса.

Инертна маса и тежка маса са различни понятия, които са логически несвързани. Всеки от тях характеризира определено свойство на тялото. И ако опитът показва, че инертната и тежката маса са равни, това означава, че всъщност сме характеризирали едно и също свойство на тялото с две различни понятия. Едно тяло има само една маса. Фактът, че по-рано му приписвахме маси от два вида, се дължи просто на недостатъчните ни познания за природата. Сега с право може да се каже, че тежката телесна маса е еквивалентна на инертна маса. Следователно съотношението на тежката и инертната маса е до известна степен подобно на съотношението на масата (по-точно инертната маса) и енергията.

Нютон пръв показа, че законите на свободното падане, открити от Галилей, се осъществяват поради равенството на инерционната и тежката маса. Тъй като това равенство е установено експериментално, със сигурност трябва да се вземат предвид грешките, които неизбежно се появяват при всички измервания. Според оценката на Нютон за тяло с голяма маса V 1 килограма инертната маса може да се различава от килограм с не повече от 1 g.

Германският астроном Бесел използва махало, за да изследва връзката между инертна и тежка маса. Може да се покаже, че ако инерционната маса на телата не е равна на тежката маса, периодът на малки колебания на махалото ще зависи от теглото му. Междувременно прецизни измервания, извършени с различни тела, включително и живи същества, показаха, че такава зависимост няма. Тежката маса е равна на инертна маса. Като се има предвид точността на неговия опит, Бесел може да твърди, че инерционната маса на тялото е 1 килограма може да се различава от тежката маса с не повече от 0,017 г. През 1894 г. унгарският физик Р. Йотвос успява да сравни инертната и тежката маса с много голяма точност. От измерванията следва, че инерционната маса на тялото V 1 килограма може да се различава от тежката маса с не повече от 0,005 мЖ . Съвременните измервания са намалили възможната грешка около сто пъти. Такава точност на измерванията позволява да се твърди, че инертната и тежката маса наистина са равни.

Особено интересни експериментиса представени през 1918 г. от холандския физик Зееман, който изследва връзката между тежката и инертната маса за радиоактивния изотоп на урана. Урановите ядра са нестабилни и с времето се превръщат в оловни и хелиеви ядра. В същото време, в процеса радиоактивно разпаданесе освобождава енергия. Приблизителна оценка показва, че при трансформация 1 Ж чист уран в олово и хелий трябва да се освободи 0,0001 Ж енергия (видяхме по-горе, че енергията може да се измерва в грамове). Така че можем да кажем, че 1 Ж уран съдържа 0,9999 Ж инертна маса и 0,0001 Ж енергия. Измерванията на Зееман показаха, че тежката маса на такова парче уран е 1 г. Това означава, че 0,0001 г енергия се привлича от Земята със сила от 0,0001 г. Този резултат трябваше да се очаква. Вече отбелязахме по-горе, че няма смисъл да се прави разлика между енергия и инерционна маса, тъй като и двете характеризират едно и също свойство на тялото. Следователно е достатъчно просто да се каже, че инертната маса на парче уран е 1 г. Същото е и неговата тежка маса. За радиоактивните тела инертната и тежката маса също са равни. Равенството на инертна и тежка маса е обща собственоствсички тела на природата.

Например ускорители елементарни частици, придавайки енергия на частиците, като по този начин увеличава теглото им. Ако, например, електрони, избягали от ускорител... имат енергия, която е 12 000 пъти по-голяма от енергията на електроните в покой, тогава те са 12 000 пъти по-тежки от последните. (Поради тази причина мощните електронни ускорители понякога се наричат електронни „тежести.“)

Назад напред

внимание! Визуализациите на слайдове са само за информационни цели и може да не представят всички характеристики на презентацията. Ако си заинтересован тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

Свободното падане е интересно, но в същото време доста сложен въпрос, тъй като всички слушатели са изненадани и недоверчиви от факта, че всички тела, независимо от тяхната маса, падат с еднакво ускорение и дори с при еднакви скорости, ако няма средно съпротивление. За да преодолее този предразсъдък, учителят трябва да отдели много време и усилия. Въпреки че има моменти, когато учител пита колега тайно от учениците: „Защо скоростта и ускорението са еднакви?“ Тоест, оказва се, че понякога учителят механично представя някаква истина, макар че на битово ниво самият той остава сред съмняващите се. Това означава, че математическите изчисления и концепцията за правопропорционална връзка между гравитацията и масата не са достатъчни. Необходими са по-убедителни изображения от разсъжденията с помощта на формулата g = F тежък / m, че когато масата се удвои, силата на гравитацията също се удвоява и двойките намаляват (т.е. в резултат на това формулата приема предишната си форма). След това се правят подобни заключения за три, четири и т.н. Но зад формулите учениците не виждат истинското обяснение. Формулата остава сякаш сама по себе си, но житейски опитви пречи да се съгласите с историята на учителя. И колкото и да говори или да убеждава учителят, няма да има трайно знание, логически обосновано, оставящо дълбок отпечатък в паметта. Ето защо, както показва опитът, в такава ситуация е необходим различен подход, а именно въздействие на емоционално ниво - да изненадате и обясните. В този случай можете да се справите без тромавия експеримент с нютонова тръба. Прости експерименти, които доказват влиянието на въздуха върху движението на тялото във всяка среда и забавни теоретични разсъждения, които, от една страна, със своята яснота могат да заинтересуват мнозина, а от друга страна, ще ви позволят бързо и ефективно овладяване на изучавания материал, са напълно достатъчни.

Презентацията по тази тема съдържа слайдове, съответстващи на параграфа „Свободно падане на тела“, изучаван в 9 клас, и също така отразява горните проблеми. Нека разгледаме по-подробно съдържанието на презентацията, тъй като тя е направена с помощта на анимация и следователно е необходимо да се обясни значението и целта на отделните слайдове. Описанието на слайдовете ще бъде съобразено с номерирането им в презентацията.

Заглавие
Дефиниция на термина "свободно падане"
Портрет на Галилей
Експериментите на Галилей. Две топки с различни маси падат от наклонената кула в Пиза и достигат повърхността на земята едновременно. Гравитационните вектори съответно са с различна дължина.
Гравитацията е пропорционална на масата: Fтегло = mg. В допълнение към това твърдение слайдът показва два кръга. Единият е червен, а другият е син, което съответства на цвета на буквите за гравитация и маса на този слайд. За да демонстрирате значението на пряко и обратно пропорционалната връзка, тези кръгове, когато щракнете с мишката, едновременно започват да се увеличават или намаляват с еднакъв брой пъти.
Гравитацията е пропорционална на масата. Но този път е показано математически. Анимацията ви позволява да замените едни и същи фактори както в числителя, така и в знаменателя на формулата за ускоряване на свободното падане. Тези числа се намаляват (което също е представено в анимацията) и формулата става същата. Тоест тук доказваме на учениците теоретично, че при свободно падане ускорението на всички тела, независимо от масата им, е еднакво.
Стойността на ускорението, дължащо се на гравитацията на повърхността глобуснеравен: намалява от полюса към екватора. Но когато изчисляваме, вземаме приблизителна стойност от 9,8 m/s2.
9. Стихове за свободно падане(след като ги прочетете, трябва да анкетирате учениците за съдържанието на стихотворението)

Ние не броим въздуха и летим до земята,
Скоростта се увеличава, това вече ми е ясно.
Всяка секунда всичко е същото:
Всеки добавете „десет“, Земята ще ни помогне.
Увеличавам скоростта си с метри в секунда.
Щом стигна земята, може би ще се успокоя.
Радвам се, че съм навреме, като знам ускорението,
Изживейте свободно падане.
Но вероятно следващия път ще е по-добре
Ще се изкача по планините, може би до Кавказ:
Там ще има по-малко "g". Единственият проблем е
Отстъпвате и числата отново, както винаги,
Те ще тичат в галоп и не могат да бъдат спрени.
Поне като цяло въздухът ще се забави.
Не. Вместо това да отидем на Луната или Марс.
Експериментите там са в пъти по-безопасни.
По-малко привличане - разбрах всичко сам,
Така че ще бъде по-интересно да скочите там.

11. Движение на леко покривало и тежка топка във въздуха и в безвъздушно пространство (анимация).

Слайдът показва настройка за демонстриране на опит в движението на тела в безвъздушно пространство. Тръбата на Нютон е свързана с маркуч към помпата Komovsky. След като в тръбата се създаде достатъчен вакуум, телата в нея (пелет, корк и перо) падат почти едновременно.
Анимация: „Падащи тела в Нютонова тръба.“ Тела: фракция, монета, корк, перо.
Отчитане на резултантните сили, приложени към тялото при движение във въздуха. Анимация: силата на въздушното съпротивление (син вектор) се изважда от силата на гравитацията (червен вектор) и резултантната сила (зелен вектор) се появява на екрана. За второто тяло (плоча) с по-голяма площповърхност, съпротивлението на въздуха е по-голямо, а резултантната сила на гравитацията и съпротивлението на въздуха е по-малко, отколкото при топка.
Вземете два листа хартия същата маса. Един от тях беше смачкан. Листата падат от различенскорости и ускорения. Доказваме, че две тела еднаква масаимайки различни форми, падат във въздуха с на различни скорости.
Снимки на експерименти без нютонова тръба, показващи ролята на въздуха при съпротивлението на движението на телата.
Взимаме учебник и лист хартия, чиято дължина и ширина е по-малка от тази на книгата. Масите на тези две тела са естествено различни, но те ще паднат заедно идентиченскорости и ускорения, ако се премахне влиянието на въздушното съпротивление за листа, тоест листът се постави върху книга. Ако телата се повдигнат над повърхността на земята и се освободят отделно едно от друго, тогава листът пада много по-бавно.
На въпроса, че мнозина не разбират защо ускорението на свободно падащите тела е еднакво и не зависи от масата на тези тела.
В допълнение към факта, че Галилей, разглеждайки този проблем, предложи да се замени едно масивно тяло с две от неговите части, свързани с верига, и анализирайки ситуацията, може да се предложи още един пример. Когато видим, че две тела с маси m и 2m, имащи начална скорост нула и еднакво ускорение, изискват прилагане на сили, които също се различават с коефициент 2, нищо не ни учудва. Това е при нормално движение по хоризонтална повърхност. Но същата задача и същите разсъждения по отношение на падащи тела вече изглеждат неразбираеми.
За аналогия, трябва да завъртим хоризонталния чертеж на 900 и да го сравним с падащи тела. Тогава ще стане ясно, че няма принципни различия. Ако тяло с маса m се тегли от един кон, то за тяло 2m са необходими 2 коня, така че второто тяло да не изостава от първото и да се движи със същото ускорение. Но за вертикалното движение ще има подобни обяснения. Само ние ще говорим за влиянието на Земята. Силата на гравитацията, действаща върху тяло с маса 2m, е 2 пъти по-голяма от тази на първото тяло с маса m. И това, че една от силите е 2 пъти по-голяма, не означава, че тялото трябва да се движи по-бързо. Това означава, че ако силата беше по-малка, по-масивното тяло нямаше да се справи с по-малкото тяло. Това е точно като гледане на конни надбягвания на предишния слайд. По този начин, когато изучаваме темата за свободното падане на тела, ние изглежда не мислим за факта, че без влиянието на Земята тези тела ще трябва да „висят“ в космоса на място. Никой не би променил скоростта си, равна на нула. Просто сме прекалено свикнали с гравитацията и вече не забелязваме нейната роля. Ето защо твърдението за равенството на ускорението на гравитацията за тела с много различни маси ни изглежда толкова странно.

Свободното падане е движението на обекти вертикално надолу или вертикално нагоре. Това е равномерно ускорено движение, но неговият специален вид. За това движение са валидни всички формули и закони за равномерно ускорено движение.

Ако тялото лети вертикално надолу, тогава то се ускорява, в този случай векторът на скоростта (насочен вертикално надолу) съвпада с вектора на ускорението. Ако тялото лети вертикално нагоре, то се забавя, в този случай векторът на скоростта (насочен нагоре) не съвпада с посоката на ускорението. Векторът на ускорението при свободно падане винаги е насочен вертикално надолу.

Ускорението при свободно падане на тела е постоянна величина.
Това означава, че каквото и тяло да лети нагоре или надолу, скоростта му ще се променя еднакво. НО с едно предупреждение, ако може да се пренебрегне силата на съпротивлението на въздуха.

Гравитационното ускорение обикновено се обозначава с буква, различна от ускорение. Но ускорението на свободното падане и ускорението са едно и също физическо количествои те имат същото физически смисъл. Те участват наравно във формулите за равномерно ускорено движение.

Пишем знака „+“ във формули, когато тялото лети надолу (ускорява), знакът „-“ - когато тялото лети нагоре (забавя)

Всеки знае от училищните учебници по физика, че във вакуум камъчето и перцето летят по един и същ начин. Но малко хора разбират защо във вакуум тела с различна маса кацат едновременно. Каквото и да се говори, независимо дали са във вакуум или във въздух, масата им е различна. Отговорът е лесен. Силата, която кара телата да падат (гравитация), причинена от гравитационното поле на Земята, е различна за тези тела. За камък е по-голям (тъй като камъкът има по-голяма маса), за перо е по-малък. Но няма зависимост: колкото по-голяма е силата, толкова по-голямо е ускорението! Нека сравним, ние действаме със същата сила върху тежък шкаф и леко нощно шкафче. Под въздействието на тази сила нощното шкафче ще се движи по-бързо. А за да се движат еднакво дрешникът и нощното шкафче, трябва да се въздейства по-силно на шкафа, отколкото на нощното шкафче. Земята прави същото. | Повече ▼ тежки телатя привлича с по-голяма сила от белите дробове. И тези сили се разпределят между масите по такъв начин, че всички те попадат във вакуум едновременно, независимо от масата.

Нека разгледаме отделно въпроса за възникващото въздушно съпротивление. Нека вземем два еднакви листа хартия. Ще смачкаме една от тях и в същото време ще ги пуснем. Смачкано листо ще падне на земята по-рано. Тук различните времена на падане не са свързани с телесното тегло и гравитацията, а се дължат на съпротивлението на въздуха.

Помислете за падане на тяло от определена височина чбез начална скорост. Ако координатната ос на OU е насочена нагоре, изравнявайки началото на координатите с повърхността на Земята, получаваме основните характеристики на това движение.

Тяло, хвърлено вертикално нагоре, се движи равномерно с ускорението на гравитацията. В този случай векторите на скоростта и ускорението са насочени в противоположни посоки и модулът на скоростта намалява с времето.

ВАЖНО!От повдигането на тялото до максимална височинаи последващото падане до нивото на земята са абсолютно симетрични движения (с еднакво ускорение, само едното забавено, а другото ускорено), тогава скоростта, с която тялото се приземява, ще бъде равна на скоростта, с която е хвърлено. В този случай времето, за което тялото се издига до максималната височина, ще бъде равно на времето, за което тялото пада от тази височина до нивото на земята. По този начин цялото време на полет ще бъде двойно повече от времето на издигане или спадане. Скоростта на тяло на същото ниво при издигане и падане също ще бъде една и съща.

Основното нещо, което трябва да запомните

1) Посока на ускорението при свободно падане на тялото;
2) Числена стойност на ускорението на свободното падане;
3) Формули

Изведете формула за определяне на времето на падане на тяло от определена височина чбез начална скорост.

Изведете формула за определяне на времето, необходимо на тялото да се издигне до максималната си височина при хвърляне от начална скорост v0

Изведете формула за определяне на максималната височина на повдигане на тяло, хвърлено вертикално нагоре с начална скорост v0