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.

Ruch prostoliniowy jednostajnie przyspieszony - spadek swobodny.

Obliczenia dla wysokości H=10 m

Spadek swobodny na Księżycu - ruch jednostajnie przyspieszony

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

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

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

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

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

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?