Page 198 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook
P. 198

Swobodne spadanie ciał możemy zaobserwować w rurze, z której za po-
                                            mocą  pompy  próżniowej  wypompujemy  powietrze.  Jeśli  użyć  do  tego  do-
                                            świadczenia trzech różnych ciał, np. monetę groszową, piórko i krążek pa-
                                            pieru, to w tej rurze wszystkie spadną równocześnie, a ich ruch będzie się
                                            odbywał bez oporów powietrza.



                                                            Wszystkie ciała spadają swobodnie (w próżni)
                                                    ruchem jednostajnie przyspieszonym ze stałym przyspieszeniem.



                                            Przyspieszenie w swobodnym spadku ciał
                                            Jak już wiesz, ruch jednostajnie przyspieszony odbywa się pod wpływem sta-
        Współczynnik proporcjonalności g                                                                        F
        nazywamy przyspieszeniem ziemskim   łej, niezrównoważonej siły. Informuje o tym druga zasada dynamiki a =  .
                                                                                                                m
        dla ciał spadających przy powierzchni   Zatem swobodny spadek ciał też musi być wywołany stałą, niezrównoważoną
        Ziemi. Na innych planetach czy      siłą. Jest nią siła przyciągania ziemskiego F = m · g. Działa ona na spadające
        Księżycu ciała spadałyby z innym    ciało, jest przyłożona do jego środka ciężkości i ma zwrot do środka Ziemi. Jej
        przyspieszeniem, dlatego ogólnie g nosi   wartość możemy uznać za stałą, jeżeli rozpatrujemy spadanie ciała z wysoko-
        nazwę: przyspieszenie grawitacyjne.
                                            ści kilku czy nawet kilkuset metrów. Przyspieszenie, z jakim ciała spadają swo-
                                            bodnie, nie zależy od ich masy:
                                                                F
                                                            a =   =  m · g  = g (przyspieszenie ziemskie)
                                                                m    m
                                               Dokładne  pomiary  wykazały,  że  wartość  przyspieszenia  ziemskiego  jest
                                                                                                           m
                                            różna w różnych miejscach Ziemi – najmniejsza na równiku (9,78  ), naj-
                                                                                                           s
                                                                                                            2
                                                                      m
                                            większa na biegunach (9,83  ). Wynika to z faktu, że Ziemia na biegunach
                                                                       s
                                                                       2
                                            jest lekko spłaszczona i wykonuje ruch wirowy wokół własnej osi.
                                               Przy  całkowitym  braku  tarcia  czas  swobodnego  spadku  ciała  oraz  czas
                                            wznoszenia  się  na  tę  samą  wysokość  jest  jednakowy.  Wartość  prędkości
        Wcześniej wyrażaliśmy przyspieszenie
                  N                  m      w chwili upadku na ziemię jest równa wartości prędkości, z jaką było ono
        ziemskie g w  kg , a teraz, jak widzisz, w   s 2 .
        Korzystając z poznanej definicji niutona,   wyrzucone pionowo do góry. Dzieje się tak, ponieważ wartość przyspieszenia
        możemy pokazać, że:                 w ruchu ciała przy wznoszeniu się oraz przy swobodnym spadku jest taka
             N     kg  m  m                 sama. Pamiętaj, że zwroty przyspieszeń podczas ruchu w górę i w dół są prze-
                     s 2
        g = 10   kg    = 10   kg   = 10   s 2  ciwne.


        W skrócie                                             Czy już umiesz? Sprawdź się!


            Wszystkie ciała, pod wpływem siły ciężkości        1   Oceń prawdziwość podanych zdań.
            spadają swobodnie (w próżni) ruchem jednostajnie
            przyspieszonym ze stałym przyspieszeniem.              Przyspieszenie, z jakim ciała spadają na Ziemię,
                                                                   gdy opór powietrza pomijamy,
            Przyspieszenie, z jakim ciała spadają swobodnie, nie   A.  zależy od masy ciał i jest w danym miejscu
            zależy od ich masy.                                       na Ziemi jednakowe dla wszystkich ciał.
                                                                   B.  nie zależy od masy ciał i jest w danym miejscu
            Czas swobodnego spadku ciała z danej wysokości nie        na Ziemi różne dla ciał o różnych masach.
            zależy od jego masy.                                   C.  nie zależy od masy ciał i jest w danym miejscu
                                                                      na Ziemi jednakowe dla wszystkich ciał.

                                      196
   193   194   195   196   197   198   199   200   201   202   203