Strona na telefon

282. Spadek swobodny.

Spadek ciała na Księżycu jest dobrym modelem spadku swobodnego.
Nie ma tam powietrza (atmosfery), więc nie ma oporów ruchu.
Drugi warunek wykorzystywany w analizie spadku swobodnego, to jednorodne pole grawitacyjne.

Jednorodne pole grawitacyjne przy powierzchni Księżyca jest dobrym przybliżeniem realnego pola tylko blisko powierzchni Księżyca.
Przy czym blisko oznacza małą wysokość w porównaniu z rozmiarami Księżyca.

Oczywiście zastosujemy model punktu materialnego - pomijamy rozmiary ciała spadającego.

Księżyc z dobrym przybliżeniem możemy traktować jako kulę o symetrycznym rozkładzie masy.

Natężenie pola grawitacyjnego przy powierzchni Księżyca możemy wtedy obliczyć jak dla ciała punktowego w odległości równej średniemu promieniowi Księżyca.

Oznacza to, że mierząc przyspieszenie spadku swobodnego na Księżycu możemy obliczyć masę Księżyca - podobnie jak robimy to dla Ziemi.

Ruch prostoliniowy jednostajnie przyspieszony. Spadek swobodny.

Zadanie

Natężenie pola grawitacyjnego na Księżycu, blisko powierzchni, równe jest około 1,63 metra na sekundę do kwadratu.

Jaką szybkość uzyska ciało spadające swobodnie z wysokości H=10m?

Przykład obliczania przyspieszenia ruchu w formacie pdf

Przykład obliczania przyspieszenia

Ważne pojęcia potrzebne do rozwiązywania zagadnienia spadku swobodnego w polu grawitacyjnym

Pole grawitacyjne.

Jednorodne pole grawitacyjne.

Brak oporów ruchu.

Przykład rozwiązanego zadania z dynamiki ruchu ciała w polu grawitacyjnym

Zadanie

Natężenie pola grawitacyjnego na Księżycu, blisko powierzchni, równe jest około 1,63 metra na sekundę do kwadratu.

Jaką szybkość uzyska ciało spadające swobodnie z wysokości H=10m?

Wykorzystamy własności ruchu prostoliniowego jednostajnie przyspieszonego z zerową szybkością początkową rozpoczynającego ruch w chwili zero:

szybkość średnia równa jest połowie sumy szybkości początkowej i szybkości końcowej;

szybkość końcowa równa jest iloczynowi przyspieszenia i czasu ruchu;

szybkość średnia równa jest ilorazowi całkowitej drogi przez czas ruchu.



Obliczenia dla wysokości H=10 m

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m₂ ma masę 3 razy większą niż ciało m₁. Siła działająca na ciało m₂ jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m₁? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki

---

Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?