КТО УПАДЕТ БЫСТРЕЕ — ЧЕЛОВЕК ИЛИ СЛОН С ВЫСОТЫ? (вопрос физикам)
Задача: человек (100 кг) и слон (3 т) одновременно падают с большой высоты — предположим три километра.
Кто быстрее упадет?
Из моих размышлений:
1) более тяжелый предмет упадет раньше — т. е. слон
-Атмосфера тормозит движение, причем при значительных скоростях сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости. В результате всякое падающее тело через несколько секунд приобретает постоянную скорость, причём для каждого тела эта скорость различна. Она зависит от формы тела. Например, шарик и кубик одинаковой массы и одинаковой плотности упадут не вместе, шарик раньше. Естественно, одинаковые по размеру шарик из стали и шарик из пробки тоже упадут не вместе, стальной раньше.
2) у кого сопротивление воздуха меньше — тот упадет рашьне, т. е. человек
-Ускорение свободного падения от массы тела не зависит, это постоянная величина которая приблизительно равна 9,8 м/с^2. В данном случае оно будет зависить лишь от сопротивления воздуха. Очевидно, что сопротивления воздуха для человека будет меньше, поэтому он упадет быстрее.
Что больше — сопротивление воздуха или силя тяжести?? ? КАК ЭТО РАССЧИТАТЬ?? ?
Стоит ли учитывать этот момент?
При наборе скорости есть два участка для каждого тела — равноускоренный (допустим до 200км/ч для человека) и равнопеременный.
Так вот при движении в газовой среде сначало идет ЛАМИНАРНЫЙ режим, где нет завихрений воздуха, а потом турбулентный (предположим 80 км/ч для человека) .
Стоит ли учитывать? Тогда получается три участка для расчета:
-равноускорен. ламинарный
-равноускор. турбулентный
-равнопеременный турбулентный.
Допустим для человека это незначительно, но для слона?? ?
А если учесть его уши? (я серьезно) .
Если принять завихрения воздуха, то получаем уже три силы которые влияют на рассчеты: сила тяжести, сопротивление и завихрения воздуха.
Какие размышления?
слон это как самолёт а человек это как парашютист для уточнения вопроса на каком участке кто кого обгонит т е может получится в ответе что человек сначала отстанет от слона а потом обгонит
-допустим высота 3 тыс. км, думаю стоит рассмотреть все три участка, которые я указал в вопросе.
Информация для твоих размышлений: Деревянный и стальной шар одинакового диаметра упадут одновременно. Это к тому что «более тяжелый предмет упадет раньше». Галилей установил, что это не так еще в шестнадцатом веке. В реальности при падении с достаточной высоты слон упадет быстрее.
по моей логике слон упадет быстрее, потому что сила притяжение у него больше ) муха не падает с потолка, сила её притяжение очень мала чтоб свалиться. весит всего 0,0142 грамма.
Эксперимент для физики имеет огромное значение.
Поднимитесь с вашим слоном на воздушном шаре и прыгните вместе.
По статистике быстрее всего, с высоты упадет миллион человек, чем один слон, ввиду тупости человеков или приступов шизофрении . Аминазин примите .
Конечно слон он тяжелее намного
явно недопил. Через час уже продают.
Оно конечно, что сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости.. . но она пропорциональна и площади поверхности тела. Если считать плотность человека и слона примерно одинаковой, а также считать одинаковой и геометрию тел (ну в самом деле — сильно ли человек отличается от слона? Да на сущую вшивоту!) , то получится, что масса пропорциональна кубу размеров, а площадь сечения — квадрату размеров, и поэтому отношение площадей равно отношению масс в степени 2/3.
Поскольку это отношение «меньше» линейной (прямо пропорциональной) зависимости, то получается, что при одинаковой скорости отношение силы сопротивления к весу тем больше, чем тело тяжелее. Откуда и следует, что слон упадёт быстрее.
Что на самом деле каждый мог наблюдать воочию: лёгкие снежинки падают куда медленнее тяжёлых градин, капли мелкого дождя падают медленнее, чем при ливни, а пыль держится в воздухе намного дольше, чем песчинки.
слон это как самолёт а человек это как парашютист для уточнения вопроса на каком участке кто кого обгонит т е может получится в ответе что человек сначала отстанет от слона а потом обгонит
myubi.tv
Таким образом, все объекты свободно падают с одинаковой скоростью независимо от их массы. Так как гравитационное поле 9,8 Н/кг у поверхности Земли вызывает ускорение 9,8 м/с/с любого помещенного туда объекта, мы часто называем это отношение ускорением свободного падения.
Почему все предметы падают с одинаковой скоростью?
Все падает с неба с одинаковой скоростью?
Если сопротивление воздуха отсутствует, скорость спуска зависит только от того, как далеко упал объект, независимо от того, насколько он тяжелый. Это означает, что два предметы достигнут земли одновременно если их одновременно сбросить с одной высоты. … В воздухе перо и мячик падают не с одинаковой скоростью.
Все твердые тела падают с одинаковой скоростью?
Ответ 1: Тяжелые предметы падают с одинаковой скоростью (или скорость) как легкие. Ускорение свободного падения составляет около 10 м/с2 повсюду вокруг Земли, поэтому все объекты испытывают одинаковое ускорение при падении.
Будут ли 2 объекта падать с одинаковой скоростью?
Объекты, которые, как говорят, подвергаются свободному падению, не встречают значительной силы сопротивления воздуха; они падают только под действием силы тяжести. В таких условиях, все предметы будут падать с одинаковым ускорением, независимо от их массы.
Узнайте также, почему пастбищная экосистема может поддерживать
Кто падает быстрее слон или мышь?
Правда или ложь? Диаграммы свободного тела слона и мыши показывают, что мышь быстро достигает предельной скорости (конечная скорость возникает, когда Fg = Fair), в то время как слон продолжает ускоряться гораздо дольше. Поэтому слон идет быстрее, когда он попадает в воду.
Что падает быстрее кирпич или копейка?
Является ли гравитация контактной силой?
Самый знакомый бесконтактная сила гравитация, придающая вес. Напротив, контактная сила — это сила, действующая на объект, вступающий с ним в физический контакт. Все четыре известных фундаментальных взаимодействия являются бесконтактными силами: Гравитация, сила притяжения, существующая между всеми телами, имеющими массу.
Что падает быстрее перышко или шар для боулинга?
Дуэт из пера и шара для боулинга падает не медленнее, потому что перо легче, чем сам шар для боулинга. оба падают с одинаковой скоростью.
Почему более тяжелые предметы не падают быстрее?
Более тяжелые вещи имеют большая гравитационная сила И более тяжелые вещи имеют более низкое ускорение. Оказывается, эти два эффекта взаимно компенсируются, поэтому падающие объекты имеют одинаковое ускорение независимо от массы.
Почему тяжелый предмет не падает быстрее?
Почему же тогда тяжелый предмет не падает быстрее легкого? Отвечать: Все предметы падают на землю с постоянным ускорением, называемое ускорением свободного падения (при отсутствии сопротивления воздуха). … Следовательно, тяжелые предметы падают не быстрее, чем легкие.
Почему тяжелые предметы падают быстрее?
Ну, это потому, что воздух оказывает гораздо большее сопротивление падению пера, чем кирпича. … Галилей обнаружил, что более плотные или имеющие большую массу объекты падают с большей скоростью, чем менее плотные, из-за сопротивления воздуха.
Что произойдет с вашим весом, если масса Земли удвоится?
Удвоение массы Земли удвоит ваш вес, так как сила гравитации прямо пропорциональна массе, но удвоение радиуса (который удваивается при удвоении диаметра) уменьшит ваш вес в 1/4 раза, поскольку гравитационная сила обратно пропорциональна квадрату радиуса.
Разгоняются ли более легкие объекты быстрее?
A: На каждый из двух объектов действует равная и противоположная сила: они оба будут двигаться. Теперь, поскольку ускорение каждого объекта обратно пропорционально массе, более легкий объект будет двигаться немного быстрее.
Влияет ли вес на скорость падения?
Самый простой ответ: нет, вес объекта обычно не меняет скорость его падения. Например, вы можете проверить это, сбросив шар для боулинга и баскетбольный мяч с одной и той же высоты в одно и то же время — они должны падать с одинаковой скоростью и приземляться в одно и то же время.
Что падает быстрее арбуз или яйцо?
См. также, какой элемент считается самым универсальным в живых организмах и почему?
Почему молоток падает на землю раньше пера?
Удивительно, но масса объекта не влияет на скорость его падения. … Гравитация ускоряет оба объекта с одинаковой скоростью, но в игру вступает еще один фактор: сопротивление воздуха. Перо больше замедляется воздухом и плавно плывет вниз., а молот падает прямо на землю.
Почему мы игнорируем сопротивление воздуха?
Сопротивление воздуха незначительно для тяжелых предметов именно потому что это не зависит от массы. Это потому, что сила — это просто взаимодействие, которое пытается изменить импульс объекта, а импульс зависит от массы; чем больше масса, тем больше импульс и тем больше силы нужно для его изменения.
Кто упадет первым слон или крыса?
Слон встречает меньшую силу сопротивления воздуха чем крыса и поэтому падает быстрее. У слона большее ускорение свободного падения, чем у крысы, и поэтому он падает быстрее. … Если Крыса весит больше, чем слон, и поэтому не будет ускоряться так же быстро, как слон.
Можете ли вы летать быстрее предельной скорости?
Нет, вы не можете падать быстрее конечной скорости. Почему? Просто потому, что максимальная скорость, которую вы достигаете при падении, называется конечной скоростью, когда нет ускорения. Если объект падает с постоянной скоростью, то это конечная скорость в данный момент.
Что упадет быстрее молоток или перо?
В среде с воздухом, молот упадет быстрее. Перо будет иметь большее аэродинамическое сопротивление, препятствующее его падению, пропорциональное его массе, чем молоток. Тем не менее… в вакууме и без какого-либо другого источника трения два объекта должны падать с одинаковой скоростью.
Гравитация толкает или притягивает?
Гравитация — это сила, а это значит, что она тянет на вещи. Но не только Земля обладает гравитацией. На самом деле все во Вселенной, большое или маленькое, имеет собственное притяжение из-за гравитации — даже вы.
Что такое 6 контактных сил?
- Сила ваших шин сохраняет устойчивость вашего автомобиля зимой. Трение: …
- Воздух под давлением в баке. Сила сжатия: …
- усилие на веревке, тянущей трубку. Сила растяжения: …
- Ножницы для веток. Сила сдвига: …
- Утка плывет по пруду. Выталкивающая сила: …
- Резиновая лента, удерживающая сумку на замке. Сила упругости:
Является ли магнит контактной силой?
Магнитные силы бесконтактные силы; они тянут или толкают предметы, не касаясь их. Магниты притягиваются только к нескольким «магнитным» металлам, а не ко всей материи. Магниты притягиваются и отталкиваются от других магнитов.
Есть ли гравитация в вакуумной камере?
Да, гравитация существует в вакууме. Вакуум не обязательно должен быть полностью лишен материи, он просто должен иметь более низкое давление, чем область вокруг него.
Упадет ли более тяжелый мяч на землю первым?
Другими словами, если два объекта одинакового размера, но один из них тяжелее, то более тяжелый объект имеет большую плотность, чем более легкий. Следовательно, когда оба предмета падают с одинаковой высоты и в одно и то же время, более тяжелый предмет должен удариться о землю раньше, чем более легкий.
Какие две силы удерживают Землю на орбите?
Ньютон пришел к выводу, что есть два фактора:инерция и гравитация— комбинировать, чтобы удерживать Землю на орбите вокруг Солнца и Луну на орбите вокруг Земли.
Влияет ли высота на время падения?
Поскольку и смещение, и ускорение отрицательны, при делении они компенсируют друг друга, поэтому результат положительный. … Как видите, по мере высота смещения (высота) увеличивается, тем дольше робокоптер будет падать.
Что упадет быстрее камень или бумага?
(1) Из-за сопротивления воздуха, камень упадет быстрее, чем лист бумаги.
Что было бы, если бы не было гравитации?
Люди и другие объекты станут невесомыми без гравитации. Если бы у нас не было силы тяжести, атмосфера исчезнет в космосе, луна столкнулась бы с землей, земля перестала бы вращаться, мы бы все почувствовали себя невесомыми, земля столкнулась бы с солнцем, и как следствие.
Почему луна не падает на землю?
Не имея силы Гравитации от земли-луна бы просто уплыла от нас. Скорость Луны и расстояние от Земли позволяют ей найти идеальный баланс между падением и побегом. … Вот почему Луна не падает на Землю.
Ваше тело притягивает землю?
да. Третий закон Ньютона гласит, что сила, с которой Земля притягивает тело, равна силе, с которой тело притягивает Землю в системе отсчета центра масс системы, образованной двумя телами. Но масса Земли намного больше, тогда ее ускорение намного меньше.
Существует ли гравитация в космосе?
Смотрите также, что такое традиционный китайский
Чем тяжелее мяч катится быстрее?
После двухвыборочного t-теста мы находим, что более тяжелые катящиеся объекты имеют статистически более быстрое время очистки для данной наклонной плоскости по сравнению с более легкими катящимися объектами. Кроме того, более тяжелые объекты будут более устойчивы к воздействию сопротивления воздуха и сопротивления качению.
Что быстрее упадет на землю арбуз или яйцо
Если принять завихрения воздуха, то получаем уже три силы которые влияют на рассчеты: сила тяжести, сопротивление и завихрения воздуха.
Какие размышления?
слон это как самолёт а человек это как парашютист для уточнения вопроса на каком участке кто кого обгонит т е может получится в ответе что человек сначала отстанет от слона а потом обгонит
-допустим высота 3 тыс. км, думаю стоит рассмотреть все три участка, которые я указал в вопросе.
Информация для твоих размышлений: Деревянный и стальной шар одинакового диаметра упадут одновременно. Это к тому что «более тяжелый предмет упадет раньше». Галилей установил, что это не так еще в шестнадцатом веке. В реальности при падении с достаточной высоты слон упадет быстрее.
по моей логике слон упадет быстрее, потому что сила притяжение у него больше ) муха не падает с потолка, сила её притяжение очень мала чтоб свалиться. весит всего 0,0142 грамма.
Эксперимент для физики имеет огромное значение.
Поднимитесь с вашим слоном на воздушном шаре и прыгните вместе.
Конечно слон он тяжелее намного
явно недопил. Через час уже продают.
Что на самом деле каждый мог наблюдать воочию: лёгкие снежинки падают куда медленнее тяжёлых градин, капли мелкого дождя падают медленнее, чем при ливни, а пыль держится в воздухе намного дольше, чем песчинки.
слон это как самолёт а человек это как парашютист для уточнения вопроса на каком участке кто кого обгонит т е может получится в ответе что человек сначала отстанет от слона а потом обгонит
О падающих телах
Что падает быстрее: камень или почтовая марка, монета или маленький кусочек бумаги? Мы ответим на этот вопрос, но прежде проделаем несколько опытов.
Возьмем в правую руку десятикопеечную монету, а в левую — маленький кусочек бумаги. Выпустим одновременно оба предмета. Мы легко заметим, что монета, падая вертикально, быстро достигнет пола, а кусочек бумаги, медленно планируя, упадет гораздо позднее. Может показаться, что тело падает тем быстрее, чем оно тяжелее.
Но попробуем бросить одновременно килограммовую гирю и однокопеечную монету. Мы обнаружим, что они коснутся земли в одну и ту же секунду, несмотря на то что вес копеечной монеты в тысячу раз меньше, чем вес килограммовой гири.
Разгадка этого кажущегося противоречия состоит в том, что листку бумаги гораздо труднее, чем монете, преодолеть сопротивление воздуха, так как поверхность такого листка сравнительно очень велика. Если же мы скатаем этот листок бумаги в маленький шарик и опять бросим, то увидим, что он падает так же быстро, как и монета.
В этом последнем случае воздушное сопротивление, которое встречает падающая бумажка, будет совершенно ничтожным. Когда нет сопротивления воздуха, форма падающего тела не играет никакой роли. Физик это доказывает, когда в длинном, герметически закрытом сосуде, из которого выкачан воздух, заставляет падать самые разнообразные тела. В таком сосуде легчайшее перышко падает так же быстро, как и тяжелый кусок камня. А падают все тела вертикально вниз потому, что их притягивает Земля.
«Удивительная физика». Глава из книги
В увлекательной форме изложены оставшиеся за рамками школьных учебников сведения по основным разделам физики. …
Аристотель был прав?
Все, наверное, еще из школьных учебников помнят, что великий ученый древности Аристотель утверждал: легкие тела падают медленнее тяжелых. Кстати, в этом может легко убедиться каждый из нас, даже не выходя из комнаты. Но Галилей будто бы доказал, что и легкие, и тяжелые тела падают совершенно одинаково.
Раз уж речь снова пошла о Галилее, не мешало бы нам познакомиться кратко с его биографией. Ведь о Галилее думают и пишут кто что хочет. Вот результаты опроса автором своих студентов о том, кто такой Галилей:
– это тот ученый, которого инквизиция сожгла на костре за проповедование учения Коперника;
– это тот мученик, который сидел в каземате в инквизиционной тюрьме, а на суде, топнув ногой, крикнул: «И все-таки Земля движется!», за что ему накинули срок;
– это ученый, придумавший подзорную трубу, называемую с тех пор «трубой Галилея»;
– это тот ученый, который первым сформулировал закон инерции, который почему-то называется «законом Ньютона».
Были и такие ответы, где Галилей представлялся монахом-отшельником; ученым, обнаружившим, что Земля круглая; тем, кто впервые доказал вращение Земли вокруг Солнца; был даже такой респондент, который утверждал, что Галилей — воспитатель Иисуса Христа, которого из-за этого называли «галилеянином».
Более того, широко известны картины «Галилей в темнице» художника Пилоти, а особенно картина «А все же движется!» художника Гаусмана, где изображен суд инквизиции над героическим ученым.
Нужно лишь отметить, что правда взаимоотношений Галилея и инквизиции была определена лишь путем анализа оставшихся документов с помощью новейших средств — рентгена, ультрафиолетового излучения, даже графологического исследования в 1933 г. Дело в том, что документы, относящиеся к процессу Галилея, были неоднократно подчищены, фальсифицированы самым хитрым способом, причем часть строк оказалась подлинной, а часть — вписанной уже после. Но правда была восстановлена, и она не в пользу принципиальности и героизма Галилея. Так что картины о Галилее могут иметь только художественную ценность.
В 1589 г. 25-летний Галилей был назначен профессором университета в Пизе. В этом же университете Галилей и получил свое образование; правда, 3 года проучившись на медика, он потом передумал и занялся математикой и астрономией. Автор не зря это отмечает: сомнения и «передумывания» очень уж характерны для Галилея. В 1597 г. при переписке с Кеплером Галилей получает в подарок от великого астронома только что вышедшую его книгу «Космографическая тайна», где Кеплер развивал учение Коперника, и предложил ему, Галилею, делать то же. Но Галилей даже не ответил на последнее письмо Кеплера, испугавшись того, что переписка с протестантом Кеплером могла набросить на него тень в глазах церкви. Очень уж осторожен был «герой-мученик».
К тому же периоду пребывания Галилея в Пизе относится миф о том, что ученый делал опыты по бросанию тяжелых тел с наклонной Пизанской башни (рис. 34). Невероятность этого мифа, как подчеркивают исследователи Галилея, состоит в том, что ученый, ведший очень скрупулезные записи своих наблюдений и опытов, ни словом об этом не упоминает. Он просто катал тяжелые шары по желобу, это было.
В Пизанском университете Галилей получает жалованье в 60 флоринов в год, но ему этого показалось мало и он, бросив «альма-матер», переезжает в Падую, где ему предложили втрое больший оклад. И вдруг ему назначают оклад аж в 1 тысячу флоринов и пожизненно закрепляют за ним кафедру в университете за то, что он «изобрел» подзорную трубу и предоставил ее в распоряжение венецианского правительства. Это произошло в 1609 г., а за год до этого подзорную трубу изобрел (но уже без кавычек) голландец Иоганн Липпершей (1570–1619) и запатентовал ее в Нидерландах, о чем Галилею было известно, а венецианскому правительству — нет (рис. 35). Это что касается мифа о подзорной «Галилеевой» трубе.
Им действительно открыты спутники Юпитера (с помощью «Галилеевой», а вернее, Липпершеевой трубы). Он верноподданически посвятил их герцогу Тосканскому Козимо II Медичи, назвав после многочисленных согласований с администрацией герцога «Медичиевыми звездами». Это не вызвало восторга ученых — коллег Галилея, но акции Галилея сильно возросли, и уже последовал заказ от самого короля Генриха IV на название следующей звезды.
И на всякий случай: Иисуса Христа называли «галилеянином» не за то, что он был (чего не могло быть хронологически) последователем Галилея, а за то, что происходил из иудейской провинции Галилея.
Об ошибках Галилея в определении «инерционного» движения уже говорилось выше. Да и доказательство того, что тяжелые и легкие тела падают одинаково быстро, сформулированное Галилеем, также оказалось неверным.
Тяжелые тела падают быстрее, чем легкие, — эта совершенно правильная мысль Аристотеля уже почти 500 лет, со времени Галилея, считается ошибочной. Не верьте на слово даже Галилею, проверьте сами. Что, пушинка и гиря, выброшенные из окна, приземлятся за одно и то же время? Ах, сопротивление воздуха мешает? Тогда проведите этот же опыт хоть на Луне, где почти нет атмосферы, да только время падения измеряйте поточнее. И увидите, что даже в вакууме тяжелые тела падают быстрее легких, а детям в школах уже сотни лет морочат голову, что гиря и пушинка падают за одно и то же время.
Что же такое «время падения тела?» Это время, прошедшее между моментом освобождения тела (отпусканием груза) и его приземлением (прилунением и т. д.). Определим его. По закону всемирного тяготения на груз и на саму планету (Землю, Луну, астероид, и т. д.) действуют одинаковые по величине и направленные друг к другу силы:
где γ — гравитационная постоянная;
М, m — массы планеты и груза;
r — расстояние между центрами масс этих тел.
Ускорение груза: aгр = F/m, ускорение планеты: aпл = F/M. (ускорения для простоты считаем постоянными). Скорости груза и планеты:
Скорость сближения этих тел (скорость падения): Vпад = (агр + апл) t, при этом средняя скорость падения:
где Vпад.к — скорость приземления тела. Время падения (оба тела приближенно считаем точками): t = 2r/Vпад.к
Запомните эту формулу — вот истинное время падения одного тела на другое. Так как в знаменателе под корнем сумма масс тел, то при постоянной массе планеты М чем больше масса груза m, тем меньше время падения, т. е. тем быстрее тело падает. Уж если мы хотим быть корректными, то надо говорить, что ускорение одновременно падающих в пустоте тел одинаковое, но при падении порознь тяжелое тело даже в пустоте шлепнется с высоты быстрее, чем легкое, согласно Аристотелю. Потому что сама планета, или пусть даже астероид, на который падает тело, будет тем быстрее двигаться навстречу, чем тяжелее (массивнее) падающее тело.
Так что не стоит слепо верить мнениям, даже авторитетным. Правильно говорил Козьма Прутков, что если на клетке слона прочтешь «буйвол», не верь глазам своим!
Но позвольте, если Галилей не проводил опытов по бросанию шаров с наклонной Пизанской башни, то откуда его доказательство, что быстрота падения тел не зависит от их тяжести?
Доказательство это построено на формальной логике, и, на взгляд автора, это чистой воды софистика. Посудите сами, вот цитата из Галилея: «Уважаемые сеньоры, представьте, что вы взошли на башню, имея две монеты в 5 и 3 скудо. Первая должна падать быстрее, вторая — медленнее. Если вы свяжете монеты бечевкой, вес возрастет, и они должны падать быстрее, но, с другой стороны, монета в 3 скудо, как более легкая, должна тормозить 5 скудо. Получаемое противоречие снимается одним утверждением — вес предмета не влияет на скорость свободного падения».
Давайте задумаемся, какое падение Галилей имел в виду: в воздухе или пустоте? Конечно, в воздухе, потому что пустота, или вакуум, был открыт только его учеником Торричелли, причем гораздо позже; да и никому в голову еще долго после этого не могла прийти мысль бросать тела в пустоте — об аэродинамике тогда не имели понятия, а пустота существовала только в крохотном верхнем конце трубочки ртутного барометра Торричелли. Но тогда быстрее всего будет падать монета в 5 скудо, медленнее — связка из двух монет, а наиболее медленно — монета в 3 скудо, причем в связке эта последняя аэродинамическим сопротивлением будет именно тормозить монету в 5 скудо. Таким образом, рассуждение Галилея неверно, можно сказать, «скудно».
А теперь послушайте предложенное автором доказательство того, что тяжелые тела падают быстрее легких, и опровергните, если можете: «Представьте себе, что вы взошли на башню, имея две матрешки: большую тяжелую, и маленькую полегче. При этом большая падает быстрее меньшей — так выбраны массы и аэродинамика этих матрешек. Если мы вложим меньшую в большую, то полученное тело будет падать быстрее всего, так как большая матрешка «берет на себя» все аэродинамические сопротивления, в этом можно убедиться экспериментально. Значит, тяжелые тела падают быстрее легких».
Что же произойдет в пустоте или вакууме? И в первом (Галилеевом), и во-втором (автора) случаях связка монет или две матрешки упадут на Землю быстрее, чем эти тела порознь, причем более тяжелое тело упадет быстрее. Почему — уже было сказано выше. Что же касается падения тел в так называемой трубке Ньютона, то тут, простите, все правильно (рис. 36). И дробинка, и пушинка приземлятся в вакууме одновременно, потому что летят вместе, притягивая к себе Землю совместно, общей массой. А вот попробуйте сбросьте на Землю легкий астероид с высоты Луны, а потом и саму Луну (предварительно остановив ее, конечно, и убрав с земли астероид, для точности!) И измерьте разницу во времени падения, которую, кстати, несложно вычислить. А потом и говорите, кто прав: Аристотель или Галилей!
Школьный курс физики
Школу я закончила давно и знания уже совсем позабылись. А может просто день тяжёлый и туплю…Подскажите, знающие люди, что упадёт на землю быстрее – тяжёлое тело или лёгкое? Или они одновременно коснутся земли? По условию задачи тела бросают НЕ в вакууме, с одинаковой высоты и без начального ускорения.
Конечно, этот вопрос уже был прогуглен перед публикацией поста. Судя по ответам в Интернете, тела коснутся земли одновременно. Но мне кажется, что если я с балкона сброшу теннисный мячик и мячик для пинг-понга, то теннисный мячик приземлится быстрее, нет? Для эксперимента уже как-то поздно, соседи проснутся от стука мячиков о землю.
Предвидя вопросы, отвечу сразу. Нет, я не делаю с ребёнком домашнее задание. Зашёл разговор за ужином с друзьями, и я всё как-то не могу осмыслить ответ.
и есть закон всемирного притяжения F=GmM/(rr)
Если эти две силы равны (на предмет не действует никакая другая силы кроме силы притяжения), то масса самого предмета сокращается и ускорение записывается как a=GM/(rr)
Тяжёлый или лёгкий предмет разницы в ускорении свободного падения нет, поскольку изменения в силе притяжения компенсируются инерцией. Инерционная масса пропорциональна гравитационной массе.
Сопротивление воздуха чуть замедлит более лёгкий предмет, естественно при одинаковых формах и материале покрытия.
С секундомером такое не увидишь. Нужна камера с высокой скоростью кадров в секунду
Быстрее упадет тот объект который имеет большую поперечную нагрузку и меньший коэффициент формы.
лучше поспорьте чем масса от веса отличается
По условию тела бросают не в вакууме. В атмосфере и в жидкости помимо притяжения на тела будут действовать архимедова сила и сила аэро-/гидродинамического сопротивления.
Таким образом, время падения будет определяться ускорением свободного падения, плотностью среды и объёмом падающего тела, а так же сопротивлением среды перемещению тела в ней.
Пример: пёрышко весит меньше пули и испытывает в воздухе большую архимедову силу и силу аэродинамического сопротивления за счёт площади контакта с воздухом. Пуля упадёт быстрее.
Пример 2: Пёрышко весит больше песчинки, однако, опять же, на него действует большая архимедова сила и сила аэродинамического сопротивления. Песчинка упадёт быстрее
Пример 3: Раскрытый парашют весит много больше пули. Однако на него действует несколько большая архимедова сила и гораздо большая сила аэродинамического сопротивления. Пуля упадёт быстрее.
Пример 4, со звёздочкой: две одинаковые пластики, одна из кремния, другая из свинца явно различаются по весу. Если попытаться понять, которая из них быстрее упадёт на дно сосуда с жидкой ртутью, выяснится, что кремний легче ртути и в ней не тонет. С другой стороны, свинец хоть и тоже лёгкий, но съёбывается из эксперимента активно растворяется в ртути и сказать, что он тонет или держится на поверхности уже нельзя. Задача не решаема.
Это всё для случаев неподвижной среды (нет ветра/перемешивания).
Тут еще важно с какого этажа бросать. Сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости.
Конечно теннисный мячик приземлится быстрее �� Просто потому что пока шарик от пин-понга будет лететь к земле, его сдует малейшим дуновением ветра ��
Скорость падения тела не зависит от его тяжести. На луне эксперимент был. Погугли.
Синхронизированный крик
Будь у нас такой препод, то все бы физику полюбили
Фокус, который физика
7 класс: физика
По просьбам трудящихся продолжаем.
Основные изучаемые темы – введение в физику (в том числе, оформление и СИ), первоначальные сведения о строении вещества, взаимодействие тел, давление твердых тел и жидкостей, энергия (работа, мощность, КПД, ЗСЭ*), простые механизмы (рычаг и блоки).
Умения, необходимые для изучения – умение выполнять простейшие арифметические действия, умение решать линейные уравнения и системы линейных уравнений.
Прежде чем переходить к разбору каждой темы, поясню один момент. В 7 классе происходит ввод в физику, поэтому самое главная задача родителей и учителя – не отбить все желание заниматься этой прекрасной наукой. Забудьте по большей части про оценки – сейчас важно вызвать интерес. Помните, что в старших классах интерес вызывать уже поздно – либо идет полным ходом подготовка к экзаменам (там уже не до танцев и веселых опытов, там тонны задач и теоретических вопросов, которые нужно разобрать), либо идет подготовка к другим предметам и физика тем более по боку. Так что ловите момент! Поэтому постараюсь максимально насоветовать опытов, которые относительно легко можно проделать в домашних условиях.
Рекомендуемая литература – архив. В Кирик-7 рекомендую прорешать в обязательном порядке все задачи среднего и достаточного уровня. И в качестве дополнительного чтива не забывать открывать Занимательную физику.
Рекомендуемые материалы: максимально рекомендую общеизвестного физика Виктор Павел (Виктор записал классическую программу по физике, основанную на программе товарища Перышкина. Короче говоря, эта программа подойдет большей части школ со 100% совпадением. Объясняет он чрезвычайно хорошо и наглядно), сильно рекомендую канал с различными физическими опытами с очень приятной подачей и предлагаю посмотреть сайт с кучей решений задач с удобным разбиением по темам.
0) Оформление и международная система единиц (СИ)
Незаметным, однако очень важным элементом при изучении физики является умение правильно решать и оформлять задачи. Для этого полезно в первую очередь научиться:
А. Оформлять решение. Один раз учим и стараемся часто использовать для запоминания. Оформление может казаться несколько занудным, однако это значительно лучше ситуации, при которой решение представляет из себя набор хаотично разбросанных надписей.
Б. Запомнить основной принцип получения решения – сначала следует получить окончательную формулу, которую решающий будет использовать для вычисления ответа, только затем подставлять числа и получать ответ. Это так же относится к грамотному оформлению. Исключения – ситуации, в которых получение общей формулы излишне затруднительно (например, в системе уравнений).
В. Грамотно пользоваться системой единиц. Тут необходимо выучить, в каких единицах измеряется каждая величина, и проводить вычисления строго в этих единицах, то есть, нужно научиться переводить любую размерность в формат СИ (например, переводить литры в кубические метры).
Сразу отмечу, что эти знания и умения необходимы сразу, поэтому научить им лучше в начале 7 класса. Дальше ученик освоится и сам будет решать, как ему действовать удобнее (как вы понимаете, чтобы ходить влево-вправо, нужно сначала научиться ходить вперед).
1) Первоначальные сведения о строении вещества – тема теоретическая, поэтому долго на ней задерживаться не стоит.
А. Диффузия. Здесь также важно объяснить устройство тел в нашем мире.
2) Взаимодействие тел – тема напрямую связана с силами, а, значит, ее обязательно нужно щупать руками (в прямом смысле).
Учащимся предстоит изучить:
Б. Сила реакции опоры. Замечу, что в данном пункте также важно дать четкое определение понятию термину “Вес”, который многие понимают неправильно.
От себя замечу, что в данном пункте важно дать четкое понимание различия между силой трения покоя и силой трения скольжения. Вот неплохая статья.
Самое главное во всей этой теории – научиться видеть мир через призму известных сил. Чтобы сила Архимеда была не просто какой-то там силой про плавающие лодки, а чтобы ученик понял, где в реальности есть эти силы и почему устройства и механизмы на их основе устроены так, а не иначе. Картинка для наглядности сего.
3) Давление твердых тел и жидкостей.
Это моя любимая тема в 7 классе, потому что давление можно изучать на куче опытов и показать множество интересных штук. Обычно я показывал в обязательном порядке 2 опыта – гидравлический пресс и картезианский водолаз. Второй опыт просто демонстрировал (он вызывает большой восторг), а вот прежде чем разобрать тему гидравлического пресса я вызывал из класса мальчика (желательно покрупнее) и девочку (желательно похрупше). Макет пресса я делал из маленького шприца для инъекций, шприца Жане (здоровенный шприц) и резиновой трубки от капельницы. Мальчику давал большой шприц, девочке маленький и демонстрировал, что сила ничто против ума, ведь девочка с легкостью “передавливает” мальчика. Очень рекомендую именно эти опыты проделать с учеником.
Еще было бы замечательно продемонстрировать гидростатический парадокс (видео раз, видео двас), атмосферное давление (видео раз) и устройство различных приборов (приборы раз, два, три). Я думаю, родителям будет не менее интересно.
5) Правило моментов. Рычаг. Блоки.
Тема достаточно маленькая, но интересная и опять же максимально жизненная.
Более тяжёлые тела падают быстрее!
Но нет, всё корректно: в безвоздушном пространстве, согласно законам Ньютона, тяжёлые тела действительно будут падать быстрее!
Быстренько изложу своими словами. Есть объект массой m и Земля массой M. На объект со стороны Земли действует сила
И согласно 2-му закону Ньютона она придаёт ему ускорение:
Тут можно вставить несколько страниц дискуссии, почему «инерционная масса» (слева) оказалась равна «гравитационной массе» (справа) и причём тут Эйнштейн, но сейчас мы о другом. Сокращаем их с чистой совестью, и получаем:
Ускорение зависит лишь от массы Земли и расстояния до неё, и не зависит от массы самого объекта, что как бы говорит все тела падают одинаково.
Вот только мы кое-чего забыли!
Ведь та же сила, только с противоположным знаком, действует на Землю! И придаёт ускорение
И вот оно ЕЩЁ КАК ЗАВИСИТ ОТ МАССЫ ОБЪЕКТА!
Не думаю, что сообщил чего-то новое, когда речь заходит об орбитальной механике, про это сразу же «вспоминают», и о поиске экзопланет по «дрожанию» звезды, вокруг которой эти планеты обращаются, знают многие. Но фраза, что более тяжёлые тела падают быстрее, тем не менее, вызывает когнитивный диссонанс ��
Моё наибольшее удивление связано с тем, как же нас в школе умудрялись убедить, что все тела падают одинаково, не путём экспериментов, а чисто на логических противоречиях!
Если взять тела массой, к примеру, 1/10 от массы Земли и 1/20 от массы Земли, то первое по отдельности будет сближаться с Землёй с ускорением 1,1g (то есть 0,1g добавляется за счёт ускорения Земли в сторону тела). Второе по отдельности будет сближаться с Землёй с ускорением 1,05g, то есть медленнее.
А если они будут представлены оба, то каждый получит ускорение 1g в сторону Земли, Земля получит ускорение 0,15g в их сторону, и они ещё и будут довольно заметно притягиваться друг к другу! Если мы их таки слепим в одно большое тело, так что их силы друг на друга уравновесятся реакцией опоры, мы обнаружим, что получившееся тело упадёт ЕЩЁ БЫСТРЕЕ. Если же их связать «верёвочкой», пока они сидят на некотором расстоянии друг от друга, натягиваться она уж точно не будет, ведь со стороны Земли ускорение они получили одинаковое, но ещё и притягиваются друг к другу впридачу!
О падающих телах
Что падает быстрее: камень или почтовая марка, монета или маленький кусочек бумаги? Мы ответим на этот вопрос, но прежде проделаем несколько опытов.
Возьмем в правую руку десятикопеечную монету, а в левую — маленький кусочек бумаги. Выпустим одновременно оба предмета. Мы легко заметим, что монета, падая вертикально, быстро достигнет пола, а кусочек бумаги, медленно планируя, упадет гораздо позднее. Может показаться, что тело падает тем быстрее, чем оно тяжелее.
Но попробуем бросить одновременно килограммовую гирю и однокопеечную монету. Мы обнаружим, что они коснутся земли в одну и ту же секунду, несмотря на то что вес копеечной монеты в тысячу раз меньше, чем вес килограммовой гири.
Разгадка этого кажущегося противоречия состоит в том, что листку бумаги гораздо труднее, чем монете, преодолеть сопротивление воздуха, так как поверхность такого листка сравнительно очень велика. Если же мы скатаем этот листок бумаги в маленький шарик и опять бросим, то увидим, что он падает так же быстро, как и монета.
В этом последнем случае воздушное сопротивление, которое встречает падающая бумажка, будет совершенно ничтожным. Когда нет сопротивления воздуха, форма падающего тела не играет никакой роли. Физик это доказывает, когда в длинном, герметически закрытом сосуде, из которого выкачан воздух, заставляет падать самые разнообразные тела. В таком сосуде легчайшее перышко падает так же быстро, как и тяжелый кусок камня. А падают все тела вертикально вниз потому, что их притягивает Земля.
