Сочинение на тему Концепция свободного падения

Концепция свободного падения подкрепляется знаниями, чтобы понять сопротивление воздуха и, следовательно, скорость падения объектов. Без надлежащего знания этих понятий люди не смогут, например, использовать парашюты или заниматься прыжками с парашютом. Целью эксперимента было пренебречь силой сопротивления, вызванной сопротивлением воздуха, и попытаться рассчитать ацилирование с использованием уравнений Сувата. Сравнение результатов с фактическим ускорением дает представление о том, как сопротивление воздуха влияет на эти тела. Теория Чтобы понять концепцию свободного падения, сначала необходимо обратиться ко второму закону движения Ньютона, который утверждает и общеизвестен по формуле где F – сила (N), m – масса (кг) и ускорение (м / с²).

В случае любого данного объекта, свободно попадающего в гравитационное поле Земли, его ускорение всегда будет происходить под действием силы тяжести и составляет приблизительно 9,8 м / с². Это ускорение не зависит от массы объекта, поскольку гравитация будет действовать одинаково на каждый объект. Если бы не было каких-либо других сил, действующих на объекты, тогда каждый объект в свободном падении в тех же условиях упал бы в то же время. Однако этого не происходит из-за противодействующей Силы, действующей с воздуха, известной как сопротивление. У любого, падающего к Земле, ускорение будет направлено вниз, а сопротивление – вверх. Эта сила сопротивления помогает замедлить тело и выражается формулой, где p – плотность воздуха, A – площадь объекта, соприкасающегося с воздухом, Cd – коэффициент сопротивления, а v – скорость. Когда тело начинает замедляться, оно достигает одной точки, где уравнение 1 будет равно уравнению два, и в этой точке скорость будет постоянной. Эта концепция имеет решающее значение, так как помогает нам предсказать, насколько быстро объект упадет и что нужно сделать, чтобы уменьшить его скорость приземления.

С другой стороны, есть случаи, когда сила сопротивления слишком мала, чтобы ее можно было игнорировать, и в этих случаях мы можем использовать уравнения SUVAT для определения либо времени, либо ускорения расстояния чего-либо в свободном падении. , Учитывая уравнение Сувата, Wheres – общее расстояние, u0 – начальная скорость, t – время a, ускорение. Используя уравнение 5, вы можете узнать ускорение, но есть также возможность построения графика квадрата времени по отношению к расстоянию, что будет означать, что наклон графика будет вдвое меньше, чем из-за того, что в формула, которую мы используем 2s. Экспериментальный метод Чтобы рассчитать ускорение двух шаров, мы использовали набор устройств, которые при соединении друг с другом могли точно рассчитать время между падением шара и его достижением на полу. Коробка с магнитом была размещена сверху таким образом, чтобы при включении она удерживала шарики (к пластиковым шарикам был добавлен маленький магнит, чтобы его можно было удерживать в напряжении). После того, как таймер был активирован, выпадающий ящик высвободил шарик, и когда он достиг нижней части детектора, умный таймер дал бы общее количество времени, затраченного. Это можно увидеть более детально на рисунках ниже: «Откидная коробка» также была настроена таким образом, чтобы ее высота регулировалась, и можно было попробовать провести эксперимент с несколькими различными высотами.