Brīvais kritiens ir ķermeņu kustība tikai Zemes pievilcības ietekmē (gravitācijas ietekmē)
Zemes apstākļos ķermeņu krišana tiek uzskatīta par nosacīti brīvu, jo Kad ķermenis nokrīt gaisā, vienmēr pastāv gaisa pretestības spēks.
Ideāls brīvais kritiens ir iespējams tikai vakuumā, kur nav gaisa pretestības spēka, un neatkarīgi no masas, blīvuma un formas visi ķermeņi krīt vienādi ātri, t.i., jebkurā laika momentā ķermeņiem ir vienādi momentānie ātrumi un paātrinājumi.
Ir iespējams novērot ideālu ķermeņu brīvo krišanu Ņūtona caurulē, ja no tās ar sūkni tiek izsūknēts gaiss.
Tālākā spriedumā un problēmu risināšanā mēs neņemam vērā berzes spēku pret gaisu un uzskatām, ka ķermeņu krišana zemes apstākļos ir ideāli brīva.
GRAVITĀCIJAS PAĀTRINĀJUMS
Brīvā kritienā visi ķermeņi, kas atrodas netālu no Zemes virsmas, neatkarīgi no to masas iegūst vienādu paātrinājumu, ko sauc par paātrinājumu Brīvais kritiens.
Simbols brīvā kritiena paātrinājums - g.
Brīvā kritiena paātrinājums uz Zemes ir aptuveni vienāds ar:
g = 9,81 m/s2.
Brīvā kritiena paātrinājums vienmēr ir vērsts uz Zemes centru.
Netālu no Zemes virsmas gravitācijas spēka lielums tiek uzskatīts par nemainīgu, tāpēc ķermeņa brīvais kritiens ir ķermeņa kustība nemainīga spēka iedarbībā. Tāpēc brīvais kritiens ir vienmērīgi paātrināta kustība.
Smaguma vektors un tā radītais brīvā kritiena paātrinājums vienmēr ir vērsti vienā virzienā.
Visas vienmērīgi paātrinātas kustības formulas ir piemērojamas ķermeņu brīvajam kritienam.
Ķermeņa brīvā kritiena ātruma vērtība jebkurā brīdī:
ķermeņa kustība:
Šajā gadījumā tā vietā, lai paātrinātu A, brīvā kritiena paātrinājums tiek ievadīts vienmērīgi paātrinātas kustības formulās g=9,8m/s2.
Ideāla kritiena apstākļos ķermeņi, kas krīt no viena augstuma, sasniedz Zemes virsmu ar vienādu ātrumu un krītot pavada vienādu laiku.
Ideālā brīvā kritienā ķermenis atgriežas uz Zemes ar ātrumu, kas vienāds ar moduli sākotnējais ātrums.
Ķermeņa krišanas laiks ir vienāds ar augšupejošas kustības laiku no metiena brīža līdz pilnīgai apstāšanās brīdim. augstākais punkts lidojums.
Tikai pie Zemes poliem ķermeņi krīt stingri vertikāli. Visos citos planētas punktos brīvi krītoša ķermeņa trajektorija novirzās uz austrumiem, pateicoties Kariolisa spēkam, kas rodas rotējošās sistēmās (t.i. ietekmē Zemes griešanās ap savu asi).
VAI TU ZINI
KAS IR ĶERMEŅU KRĪŠANA REĀLOS APSTĀKĻOS?
Ja ieroci izšauj vertikāli uz augšu, tad, ņemot vērā berzes spēku pret gaisu, no jebkura augstuma brīvi krītoša lode iegūs ātrumu ne vairāk kā 40 m/s pie zemes.
Reālos apstākļos, pateicoties gaisa berzes spēka klātbūtnei, ķermeņa mehāniskā enerģija daļēji tiek pārvērsta siltumenerģijā. Rezultātā maksimālais ķermeņa pacelšanas augstums izrādās mazāks, nekā tas varētu būt, pārvietojoties bezgaisa telpā, un jebkurā trajektorijas punktā nolaišanās laikā ātrums izrādās mazāks par ātrumu uz pacelšanās.
Berzes klātbūtnē krītošiem ķermeņiem ir paātrinājums, kas vienāds ar g tikai sākotnējā kustības brīdī. Palielinoties ātrumam, paātrinājums samazinās, ķermeņa kustība mēdz būt vienmērīga.
DARI PATS
Kā krītošie ķermeņi uzvedas reālos apstākļos?
Paņemiet nelielu disku, kas izgatavots no plastmasas, bieza kartona vai saplākšņa. No parasta papīra izgrieziet tāda paša diametra disku. Paņemiet tos, turot dažādas rokas, vienā augstumā un vienlaikus atlaidiet. Smags disks nokritīs ātrāk nekā viegls. Krītot uz katru disku vienlaicīgi iedarbojas divi spēki: gravitācijas spēks un gaisa pretestības spēks. Kritiena sākumā ķermenim ar lielāku masu rezultējošais gravitācijas spēks un gaisa pretestības spēks būs lielāks, bet smagāka ķermeņa paātrinājums būs lielāks. Palielinoties ķermeņa ātrumam, gaisa pretestības spēks palielinās un pakāpeniski salīdzina lielumu ar gravitācijas spēku, krītošie ķermeņi sāk kustēties vienmērīgi, bet ar dažādu ātrumu (smagākam ķermenim ir lielāks ātrums).
Līdzīgi kā krītoša diska kustība, var uzskatīt arī izpletņlēcēja kustību, kas krīt lejā, lecot no lidmašīnas no liela augstuma.
Novietojiet vieglu papīra disku virs smagāka plastmasas vai saplākšņa diska, paceliet tos un vienlaikus atlaidiet. Šajā gadījumā tie nokritīs vienlaikus. Šeit gaisa pretestība iedarbojas tikai uz smago apakšējo disku, un gravitācija ķermeņiem piešķir vienādus paātrinājumus neatkarīgi no to masas.
GANDRĪZ JOKS
Parīzes fiziķis Lenormands, kurš dzīvoja 18. gadsimtā, paņēma parastus lietussargus, salaboja spieķu galus un nolēca no mājas jumta. Pēc tam, panākumu mudināts, viņš izgatavoja īpašu lietussargu ar pītu sēdekli un metās lejā no Monpeljē torņa. Lejā viņu ieskauj entuziasma pilni skatītāji. Kā sauc tavu lietussargu? Izpletnis! - atbildēja Lenormands (šī vārda burtiskais tulkojums no franču valodas ir "pret kritienu").
INTERESANTI
Ja Zemei izurbs cauri un tajā iemetīs akmeni, kas notiks ar akmeni?
Akmens nokritīs, iegūstot maksimālo ātrumu ceļa vidū, pēc tam tas lidos pēc inerces un sasniegs pretējo Zemes pusi, un tā gala ātrums būs vienāds ar sākotnējo. Brīvā kritiena paātrinājums Zemes iekšienē ir proporcionāls attālumam līdz Zemes centram. Akmens kustēsies kā atsvars uz atsperes, saskaņā ar Huka likumu. Ja akmens sākotnējais ātrums ir nulle, tad akmens svārstību periods šahtā ir vienāds ar satelīta apgriezienu periodu netālu no Zemes virsmas neatkarīgi no tā, kā tiek izrakta taisnā šahta: caur centru. no Zemes vai pa jebkuru hordu.
Brīvais kritiens ir ķermeņa kustība tikai gravitācijas ietekmē.
Ķermeni, kas krīt gaisā, papildus gravitācijas spēkam ietekmē arī gaisa pretestības spēks, tāpēc šāda kustība nav brīvais kritiens. Brīvais kritiens ir ķermeņu krišana vakuumā.
Paātrinājumu, ko ķermenim piešķir gravitācija, sauc brīvā kritiena paātrinājums. Tas parāda, cik daudz laika vienībā mainās brīvi krītoša ķermeņa ātrums.
Brīvā kritiena paātrinājums ir vērsts vertikāli uz leju.
Instalēta Galileo Galilei ( Galileja likums): visi ķermeņi gravitācijas ietekmē nokrīt uz Zemes virsmas, ja nav pretestības spēku ar vienādu paātrinājumu, t.i. brīvā kritiena paātrinājums nav atkarīgs no ķermeņa masas.
To var pārbaudīt, izmantojot Ņūtona cauruli vai stroboskopisko metodi.
Ņūtona caurule ir apmēram 1 m gara stikla caurule, kuras viens gals ir noslēgts, bet otrs ir aprīkots ar krānu (25. att.).
25. att
Ieliksim caurulē trīs dažādus priekšmetus, piemēram, granulu, korķi un putna spalvu. Pēc tam ātri apgrieziet cauruli otrādi. Visi trīs ķermeņi nokritīs caurules apakšā, bet iekšā atšķirīgs laiks: vispirms granula, tad korķis un visbeidzot spalva. Bet šādi ķermeņi krīt, kad caurulē ir gaiss (25. att., a). Atliek tikai izsūknēt gaisu ar sūkni un vēlreiz apgriezt cauruli, redzēsim, ka visi trīs ķermeņi nokritīs vienlaicīgi (25. att., b).
Sauszemes apstākļos g ir atkarīgs no ģeogrāfiskais platums reljefs.
Vislielākā vērtība tai ir pie pola g=9,81 m/s 2, mazākā - pie ekvatora g=9,75 m/s 2 . Iemesli tam:
1) diennakts rotācija Zeme ap savu asi;
2) Zemes formas novirze no sfēriskas;
3) nevienmērīgs sauszemes iežu blīvuma sadalījums.
Brīvā kritiena paātrinājums ir atkarīgs no ķermeņa augstuma h virs planētas virsmas. Ja neņemam vērā planētas rotāciju, to var aprēķināt pēc formulas:
Kur G ir gravitācijas konstante, M ir planētas masa, R ir planētas rādiuss.
Kā izriet no pēdējās formulas, palielinoties ķermeņa pacelšanās augstumam virs planētas virsmas, brīvā kritiena paātrinājums samazinās. Ja neņemam vērā planētas rotāciju, tad uz planētas virsmas ar rādiusu R
Lai to aprakstītu, varat izmantot vienmērīgi paātrinātas kustības formulas:
ātruma vienādojums:
kinemātiskais vienādojums, kas apraksta ķermeņu brīvo krišanu: 
,
vai projekcijā uz ass 
.
Vertikāli izmesta ķermeņa kustība
Brīvi krītošs ķermenis var pārvietoties pa taisnu līniju vai pa izliektu ceļu. Tas ir atkarīgs no sākotnējiem apstākļiem. Apsvērsim to sīkāk.
Brīvais kritiens bez sākuma ātruma ( =0) (26. att.).
Ar izvēlēto koordinātu sistēmu ķermeņa kustību apraksta ar vienādojumiem: 
.
No pēdējās formulas var atrast laiku, kad ķermenis nokrīt no augstuma h:
Ātruma formulā aizvietojot atrasto laiku, iegūstam ķermeņa ātruma moduli krišanas brīdī: .
Ķermeņa kustība vertikāli uz augšu ar sākotnējo ātrumu (27. att.)
26. att. 27. att
Ķermeņa kustību apraksta ar vienādojumiem:
No ātruma vienādojuma var redzēt, ka ķermenis kustas vienmērīgi lēni uz augšu, sasniedz maksimālais augstums, un pēc tam virzās uz leju ar vienmērīgu paātrinājumu. Ņemot vērā, ka pie y=hmax ātruma un brīdī, kad ķermenis sasniedz sākuma stāvokli y=0, mēs varam atrast:
Ķermeņa pacelšanas laiks līdz maksimālajam augstumam;
Maksimālais ķermeņa pacelšanas augstums;
Ķermeņa lidojuma laiks;
Ātruma projekcija brīdī, kad ķermenis sasniedz sākotnējo stāvokli.
Horizontāli izmesta ķermeņa kustība
Ja ātrums nav vērsts vertikāli, tad ķermeņa kustība būs izliekta.
Aplūkosim horizontāli no augstuma h ar ātrumu izmesta ķermeņa kustību (28. att.). Gaisa pretestība tiks atstāta novārtā. Kustības raksturošanai nepieciešams izvēlēties divas koordinātu asis - Ox un Oy. Koordinātu izcelsme ir saderīga ar ķermeņa sākotnējo stāvokli. No 28. att. var redzēt, ka , , , .
28. att
Tad ķermeņa kustību apraksta ar vienādojumiem:
Šo formulu analīze parāda, ka horizontālā virzienā ķermeņa ātrums paliek nemainīgs, t.i. ķermenis kustas vienmērīgi. Vertikālā virzienā ķermenis kustas vienmērīgi ar paātrinājumu g, t.i. tāpat kā brīvi krītošs ķermenis bez sākuma ātruma. Atradīsim trajektorijas vienādojumu. Lai to izdarītu, no (3) vienādojuma atrodam laiku
Kā jūs domājat, vai no jumta nomestās spalvas vienlaikus sasniegs zemi, plastmasas pudele un monēta? Var veikt šādu eksperimentu un būt pārliecināts, ka monēta vispirms piezemēsies, pudele pēc tam, un spalva ilgi karāsies gaisā un var nemaz nesasniegt zemi, ja to paņems un aiznesīs kāds pēkšņs vējiņš.
Vai ķermeņu brīvais kritiens ir tik brīvs?
Attiecīgi mēs secinām, ka ķermeņu brīvā krišana nepakļaujas nevienam noteikumam, un visi priekšmeti nokrīt zemē savā veidā. Šeit, kā saka, pasaka beigtos, taču daži fiziķi par to nenomierinājās un ierosināja, ka ķermeņu brīvo kritienu var ietekmēt gaisa pretestības spēks, un attiecīgi šādus eksperimenta rezultātus nevar uzskatīt par galīgiem.
Viņi paņēma garu stikla cauruli un ielika tajā spalvu, bisi, koka korķi un monētu. Tad viņi aizbāza cauruli, izpūta no tās gaisu un apgrieza to otrādi. Un tad notika dažas neticamas lietas.
Visi objekti kopā lidoja pa cauruli un nolaidās vienlaikus. Ilgu laiku viņi tā izklaidējās, smējās, jokoja, grieza cauruli un brīnījās, līdz pēkšņi saprata, ka gaisa pretestības spēku neesamības gadījumā visi priekšmeti vienādi nokrīt zemē.
Turklāt izrādījās vēl viena brīnišķīga lieta, ka visi objekti brīvā kritiena laikā pārvietojas ar paātrinājumu. Dabiski, ka radās vēlme noskaidrot, ar ko šis paātrinājums ir vienāds.
Pēc tam ar īpašām fotogrāfijām viņi dažādos laika punktos izmērīja brīvi krītoša ķermeņa stāvokli, ja nav gaisa pretestības, un konstatēja, ka kritiena paātrinājuma lielums visos gadījumos ir vienāds. Tas ir vienāds ar aptuveni 9,8 m / s ^ 2.
Brīvā kritiena paātrinājums: būtība un formulas
Šī vērtība ir vienāda jebkuras masas, formas un izmēra ķermeņiem. Šo vērtību sauca par brīvā kritiena paātrinājumu, un tās apzīmēšanai tika piešķirts atsevišķs burts - latīņu alfabēta burts g (zhe).
g vienmēr ir 9,8 m/s^2. Stingri sakot, ir vairāk zīmju aiz komata, taču lielākajai daļai aprēķinu ar šo tuvinājumu pietiek. Ja nepieciešams, precīzākiem aprēķiniem tiek ņemta vērā precīzāka vērtība.
Ķermeņu brīvo krišanu apraksta ar tādām pašām ātruma un nobīdes formulām kā jebkuru citu vienmērīgi paātrinātu kustību:
v=a*t , un s=((v^2) - (v_0^2)) / 2*a vai s= a*(t^2) / 2, ja ķermeņa sākotnējais ātrums ir nulle, bet tā vietā paātrinājuma vērtība a ņem vērtību g. Un tad formulas iegūst šādu formu:
v = g*t , s =((v^2)-(v_0^2))/2*g vai s = g*(t^2)/2 (ja v_0 = 0),
kur v ir gala ātrums, v_0 ir sākotnējais ātrums, s ir pārvietojums, t ir laiks, g ir gravitācijas paātrinājums.
Secinājums, ka jebkura ķermeņa brīvais kritiens notiek vienādi, pirmajā mirklī šķiet absurds no ikdienas pieredzes viedokļa. Bet patiesībā viss ir pareizi un loģiski. Vienkārši šķietami niecīgā gaisa pretestība daudziem krītošiem ķermeņiem izrādās diezgan pamanāma un tāpēc ļoti bremzē to krišanu.
Instrukcija
Pārvērtiet augstumu, no kura ķermenis krīt, SI vienībās - metros. Brīvā kritiena paātrinājums rokasgrāmatā dots jau pārrēķināts šīs sistēmas mērvienībās – metri dalīti ar sekundēm. Par zemi uz vidējā josla tas ir 9,81 m/s2. Dažu uzdevumu apstākļos ir norādītas citas planētas, piemēram, Mēness (1,62 m/s 2), Marss (3,86 m/s 2). Ja abas sākotnējās vērtības ir norādītas SI vienībās, rezultāts būs vienas un tās pašas sistēmas vienībās - sekundēs. Un, ja nosacījums nosaka ķermeņa svaru, ignorējiet to. Šī informācija šeit ir lieka, to var ņemt līdzi, lai pārbaudītu, cik labi jūs zināt.
Lai ķermenis nokristu, reiziniet augstumu ar divi, daliet ar gravitācijas paātrinājumu un pēc tam iegūstiet rezultāta kvadrātsakni:
t=√(2h/g), kur t ir laiks, s; h - augstums, m; g - brīvā kritiena paātrinājums, m/s 2 .
Uzdevuma veikšanai var būt nepieciešams atrast papildu datus, piemēram, par to, kāds bija ķermeņa ātrums brīdī, kad tas pieskārās zemei vai noteiktā augstumā no tās. Kopumā aprēķiniet ātrumu šādi:
Šeit tiek ieviesti jauni mainīgie: v - ātrums, m / s un y - augstums, kur vēlaties uzzināt ķermeņa krišanas ātrumu, m. Ir skaidrs, ka tad, kad h=y (tas ir, sākuma brīdī kritiena), ātrums ir nulle, un, ja y= 0 (brīdī, kad pieskaras zemei, tieši pirms ķermeņa apstāšanās), formulu var vienkāršot:
Kad pieskaršanās zemei jau ir notikusi un ķermenis ir apstājies, tā krišanas ātrums atkal ir vienāds ar nulli (ja vien tas, protams, neatsperas un atkal atlec).
Lai samazinātu trieciena spēku pēc brīvā kritiena beigām, tiek izmantoti izpletņi. Sākotnēji kritiens ir brīvs un notiek saskaņā ar iepriekšminētajiem vienādojumiem. Tad atveras izpletnis, un gaisa pretestības dēļ notiek vienmērīgs palēninājums, ko tagad nevar atstāt novārtā. Iepriekš minētajos vienādojumos aprakstītie modeļi vairs nav spēkā, un turpmāka auguma samazināšanās notiek lēni.
Marss ieņem ceturto vietu pēc attāluma līdz Saulei un septīto pēc planētu izmēra Saules sistēma. Savu nosaukumu tas ieguvis par godu seno romiešu kara dievam. Dažkārt Marss sauc par sarkano planētu: virsmas sarkanīgā nokrāsa piešķir augsnē esošo dzelzs oksīdu.
Jums būs nepieciešams
- Amatieru teleskops vai jaudīgs binoklis
Instrukcija
Zemes opozīcija un Marss A
Kad Zeme atrodas tieši starp Sauli un Marss ohm, t.i. vismaz 55,75 miljonu km attālumā šo attiecību sauc par opozīciju. Tajā pašā laikā viņš Marss atrodas virzienā, kas ir pretējs saulei. Šādas konfrontācijas atkārtojas ik pēc 26 mēnešiem dažādās Zemes vietās un Marss A. Šie ir vislabvēlīgākie brīži sarkanās krāsas novērojumiem amatieru teleskopos. Reizi 15-17 gados notiek lielas konfrontācijas: tajā pašā laikā attālums līdz Marss bet minimāli, bet pati sasniedz savu lielāko leņķiskais izmērs un spilgtumu. Pēdējā lielā konfrontācija bija 2010. gada 29. janvārī. Nākamā būs 2018. gada 27. jūlijā.
Novērošanas nosacījumi
Ja jums ir amatieru teleskops, jums vajadzētu meklēt Marss debesīs opozīcijā. Virsmas detaļas ir pieejamas novērošanai tikai šajos periodos, kad planētas leņķiskais diametrs sasniedz maksimālo vērtību. liels amatieru teleskops ir pieejamas daudzas interesantas detaļas par planētas virsmu, polāro vāciņu sezonālo attīstību Marss un Marsa putekļu vētru pazīmes. Nelielā teleskopā var redzēt tumši plankumi uz planētas virsmas. Jūs varat redzēt arī polāros vāciņus, bet tikai lielo konfrontāciju laikā. Daudz kas ir atkarīgs no novērojumu pieredzes un atmosfēras apstākļiem. Tātad, jo vairāk novērojumu pieredzes, jo mazāks teleskops var būt "ķeršanai" Marss un tās virsmas detaļas. Pieredzes trūkumu ne vienmēr kompensē dārgs un jaudīgs teleskops.
Kur meklēt
vakarā un Marss redzams sarkanoranžā gaismā un nakts vidū dzeltenā krāsā. 2011. gadā Marss debesīs var novērot līdz novembra beigām. Līdz augustam planēta Dvīņu zvaigznājā, kas atrodas ziemeļu debesīs. AR Marss redzams Vēža zvaigznājā. Tas atrodas starp Lauvas un Dvīņu zvaigznājiem.
Piezīme
Ja novērojumu pieredze ir neliela, jāgaida iebildumu periods.
Avoti:
- Marss 2019. gadā
- Marss caur teleskopu 2019
Lai atrastu paātrinājums bezmaksas kritums, no noteikta augstuma nomet diezgan smagu ķermeni, vēlams metāla, un atzīmē laiku kritums, pēc tam izmantojiet formulu, lai aprēķinātu paātrinājums bezmaksas kritums. Vai arī izmēriet gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz zināmas masas ķermeni, un sadaliet spēka vērtību ar šo masu. Varat izmantot matemātisko svārstu.
Jums būs nepieciešams
- elektroniskais un parastais hronometrs, metāla korpuss, svari, dinamometrs un matemātiskais svārsts.
Instrukcija
Paātrinājuma atrašana bezmaksas kritums brīvi krītošs korpuss Paņemiet metāla korpusu un piestipriniet to pie kronšteina, ko jūs uzreiz izmērāt metros. Apakšā apturiet īpašo platformu. Pievienojiet kronšteinu un platformu elektroniskajam hronometram. Augstums ir jāizvēlas tā, lai pretestība varētu būt. Ieteicams izvēlēties augstumus no 2 līdz 4 m Pēc tam atvienojiet korpusu no kronšteina, kā rezultātā tas sāks brīvi krist. Pēc aptuveni platformas hronometrs fiksēs laiku kritums V . Pēc tam daliet augstuma vērtību ar iegūto laika vērtību un reiziniet rezultātu ar 2. Iegūstiet paātrinājuma vērtību bezmaksas kritums m/s2.
Paātrinājuma atrašana bezmaksas kritums izmantojot spēku Ar augstu precizitāti uz svariem izmēriet ķermeņa svaru kilogramos. Pēc tam paņemiet dinamometru un pakariet uz tā korpusu. Bet tas parādīs gravitācijas vērtību ņūtonos. Pēc tam gravitācijas vērtību sadaliet ar ķermeņa masu. Rezultātā jūs iegūsit paātrinājums bezmaksas kritums.
Paātrinājuma atrašana bezmaksas kritums izmantojot matemātisko Paņemiet matemātisko svārstu (ķermenis, kas piekārts uz pietiekami gara pavediena) un lieciet tam svārstīties, iepriekš izmērot pavedienus metros. Ieslēdziet hronometru un saskaitiet vairākas svārstības un atzīmējiet laiku sekundēs, kam tās tika veiktas. Pēc tam sadaliet svārstību skaitu ar laiku sekundēs un palieliniet iegūto skaitli uz sekundi. Pēc tam reiziniet to ar svārsta garumu un skaitli 39,48. Rezultātā mēs iegūstam paātrinājums bezmaksas kritums.
Lai noteiktu spēks pretestība gaiss radīt apstākļus, kādos ķermenis gravitācijas ietekmē sāks vienmērīgi un taisni kustēties. Aprēķiniet smaguma spēku, tas būs vienāds ar gaisa pretestības spēku. Ja ķermenis pārvietojas gaisā, uzņemot ātrumu, tā pretestības spēku nosaka, izmantojot Ņūtona likumus, un gaisa pretestības spēku var atrast arī pēc mehāniskās enerģijas nezūdamības likuma un īpašām aerodinamiskām formulām.
Brīvais kritiens ir objektu kustība vertikāli uz leju vai vertikāli uz augšu. Šī ir vienmērīgi paātrināta kustība, taču tās īpašs veids. Šai kustībai ir spēkā visas vienmērīgi paātrinātas kustības formulas un likumi.
Ja ķermenis lido vertikāli uz leju, tad tas paātrina, šajā gadījumā ātruma vektors (vērts vertikāli uz leju) sakrīt ar paātrinājuma vektoru. Ja ķermenis lido vertikāli uz augšu, tad tas palēninās, šajā gadījumā ātruma vektors (virzīts uz augšu) nesakrīt ar paātrinājuma virzienu. Paātrinājuma vektors brīvā kritienā vienmēr ir vērsts vertikāli uz leju.
Paātrinājums ķermeņu brīvā kritienā ir nemainīga vērtība.
Tas nozīmē, ka neatkarīgi no tā, kāds ķermenis lido uz augšu vai uz leju, tā ātrums mainīsies tāpat. BET ar vienu piebildi, ja gaisa pretestības spēku var neņemt vērā.
Brīvā kritiena paātrinājumu parasti apzīmē ar burtu, kas atšķiras no paātrinājuma. Bet gravitācijas paātrinājums un paātrinājums ir viens un tas pats fiziskais daudzums un tiem ir viena un tā pati fiziskā nozīme. Viņi vienādi piedalās vienmērīgi paātrinātas kustības formulās.
Formulās rakstām "+" zīmi, kad ķermenis lido uz leju (paātrina), zīmi "-" - kad ķermenis lido uz augšu (palēninās)
No skolas fizikas mācību grāmatām visi zina, ka vakuumā oļi un spalva lido vienādi. Bet daži cilvēki saprot, kāpēc ķermeņa vakuumā atšķirīgs svars zeme tajā pašā laikā. Patīk vai nē, neatkarīgi no tā, vai tie atrodas vakuumā vai gaisā, to masa ir atšķirīga. Atbilde ir vienkārša. Spēks, kas liek ķermeņiem krist (gravitācija), ko izraisa Zemes gravitācijas lauks, šiem ķermeņiem ir atšķirīgs. Akmenim tā ir lielāka (jo akmenim ir lielāka masa), spalvai mazāka. Bet šeit nav nekādas atkarības: jo lielāks spēks, jo lielāks paātrinājums! Salīdziniet, rīkojieties ar tādu pašu spēku smags skapis un viegls naktsskapītis. Šī spēka ietekmē naktsskapītis kustēsies ātrāk. Un, lai skapis un naktsgaldiņš kustētos vienādi, uz skapi ir jāiedarbojas spēcīgāk nekā uz naktsgaldiņu. Zeme dara to pašu. Tas piesaista smagākus ķermeņus ar lielāku spēku nekā viegls. Un šie spēki ir tik sadalīti starp masām, ka rezultātā tie visi vienlaicīgi nokrīt vakuumā neatkarīgi no masas.
Atsevišķi apsveriet jautājumu par jauno gaisa pretestību. Paņemiet divas identiskas papīra lapas. Vienu no tiem saburzam un reizē atbrīvojam no rokām. Saburzītā lapa agrāk nokritīs zemē. Šeit dažādie kritiena laiki nav saistīti ar ķermeņa masu un gravitāciju, bet gan gaisa pretestības dēļ.
Apsveriet ķermeni, kas krīt no noteikta augstuma h nav sākuma ātruma. Ja OS koordinātu ass ir vērsta uz augšu, saskaņojot koordinātu izcelsmi ar Zemes virsmu, mēs iegūstam šīs kustības galvenos raksturlielumus.
Vertikāli uz augšu izmests ķermenis pārvietojas vienmērīgi ar brīvā kritiena paātrinājumu. Šajā gadījumā ātruma un paātrinājuma vektori ir vērsti pretējos virzienos, un ātruma modulis ar laiku samazinās.
SVARĪGS! Tā kā ķermeņa pacelšanās līdz maksimālajam augstumam un sekojošā nokrišana līdz zemes līmenim ir absolūti simetriskas kustības (ar tādu pašu paātrinājumu, tikai viena tiek palēnināta, bet otra paātrināta), ātrums, ar kādu ķermenis piezemējas, būs vienāds ar ātrumu, ar kādu tas mētājās. Šajā gadījumā laiks, kad ķermenis paceļas līdz maksimālajam augstumam, būs vienāds ar laiku, kurā ķermenis nokrīt no šī augstuma līdz zemes līmenim. Tādējādi viss lidojuma laiks būs divreiz lielāks par pacelšanās vai kritiena laiku. Arī ķermeņa ātrums vienā līmenī kāpšanas un kritiena laikā būs vienāds.