Page 197 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

6.7 Swobodne spadanie ciał

Podejmij temat O O Dwie doniczki o jednakowych masach i objętościach spadły na ziemię.
Jedna z okna pierwszego piętra, a druga z piętra trzeciego. Z jakim
przyspieszeniem spadały doniczki i co można powiedzieć o wartościach
ich prędkości w chwili upadku na ziemię?

Ruch ciał pod wpływem siły ciężkości

Wiesz już, że każde ciało uniesione nad ziemię lub znajdujące się nad nią, nie-
podparte, niepodtrzymywane lub nieprzymocowane do innego ciała, spada
na jej powierzchnię ruchem jednostajnie przyspieszonym. To, że spadające
ciała poruszają się w ten sposób, wiadomo już od początku XVII wieku, kiedy
to Galileo Galilei (Galileusz) w wyniku wielu badań stwierdził, że gdy nie ma
oporów ruchu lub gdy są one zaniedbywalnie małe, to ciała spadają z jed-
nakowym przyspieszeniem. Spadanie ciał w próżni wyłącznie pod wpływem
siły grawitacji, bez szybkości początkowej, nazywamy spadaniem swobod-
nym. Ciała ciężkie, o niewielkich rozmiarach, spadają w powietrzu podobnie
jak w próżni. Obserwując spadanie ciał, możemy z łatwością potwierdzić, że
ich ruch jest przyspieszony. Proste doświadczenie pozwoli nam przekonać się
o tym.

Doświadczenie 54.

Badamy swobodny spadek ciał
Hipoteza: Ciała spadają swobodnie ruchem prostoliniowym jednostajnie przyspieszonym.

Niezbędne przedmioty: metalowe nakrętki, cienka bawełniana linka, taśma miernicza
(długa linijka)

Wykonanie:
• Przymocuj do linki metalowe nakrętki, pierwszą na początku linki, a potem w odległości:
10 cm, 40 cm, 90 cm, 160 cm, 250 cm, mierząc od jednego końca linki.
• Wejdź na krzesło i przytrzymaj napiętą linkę tak, aby pierwsza nakrętka leżała na
podłożu. Następnie puść linkę.

Obserwacje: W równych odstępach czasu słyszymy kolejne uderzenia nakrętek
o podłoże.
Wnioski: Drogi między nakrętkami były przebyte w jednakowym czasie. Ponieważ te
drogi (10 cm, 30 cm, 50 cm, 70 cm, 90 cm) mają się do siebie jak kolejne liczby
nieparzyste, to oznacza, że ruch ten odbywał się ze stałym przyspieszeniem.
Pamiętając również o zależności: s 1 : s 2 : s 3 : s 4 = 1 : 4 : 9 : 16 widzimy, że ciała
spadają swobodnie ruchem jednostajnie przyspieszonym.

195