Rơi tự do: đặc điểm của chỉ số vật lý này

Rơi tự do: đặc điểm của chỉ số vật lý này
Rơi tự do: đặc điểm của chỉ số vật lý này
Anonim

Rơi tự do là chuyển động của các vật dưới tác dụng của trọng lực. Nếu một vật riêng biệt rơi trong không khí, thì lực cản của môi trường cũng bắt đầu tác dụng lên nó, do đó chuyển động như vậy không thể được coi là rơi tự do, mà chỉ có thể xảy ra trong chân không.

rơi tự do
rơi tự do

Giá trị thể hiện tốc độ của chỉ số này được gọi là gia tốc rơi tự do. Nó hướng thẳng đứng xuống dưới và giống nhau đối với tất cả các vật thể (bất kể khối lượng của chúng là bao nhiêu, nhưng không có lực cản). Mô hình này được phản ánh trong định luật do Galileo Galilei thiết lập: tất cả các vật thể tiếp cận trái đất với cùng một gia tốc, đến bề mặt của nó cùng một lúc, nếu chúng không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài.

Khá dễ dàng để đảm bảo rằng sự rơi tự do được đặc trưng bởi sự đều đặn chính xác như vậy bằng cách sử dụng một ống Newton (được gọi là phương pháp quang hiện đại). Đây là một ống thủy tinh, chiều dài của ống lên tới 1 mét. Một trong những đầu của nó được hàn và một cần trục được đặt trên đầu kia. Nếu bạn đặt một viên, một nút chai và một chiếc lông vũ vào đó rồi lật ngược ống này nhanh chóng, bạn có thể thấy mộtđặc điểm - tất cả các cơ thể đều đạt đến đáy vào những thời điểm khác nhau. Viên này sẽ rơi xuống đầu tiên, sau đó là nút chai, và cuối cùng sẽ là lông vũ. Điều đáng chú ý là các vật chỉ rơi theo cách này khi có không khí trong ống. Nếu bạn bơm nó ra bằng một máy bơm đặc biệt, và sau đó lật lại ống của Newton, bạn có thể chắc chắn rằng cả ba vật thể sẽ rơi xuống cùng một lúc. Đây là rơi tự do.

rơi tự do là
rơi tự do là

Điều đáng chú ý là hiện tượng này có những đặc điểm nhất định tùy thuộc vào vị trí địa lý của khu vực. Như vậy, sự rơi tự do được đặc trưng bởi gia tốc lớn nhất tại cực. Tại xích đạo, nó đạt giá trị nhỏ nhất - 9,75 m / s2. Làm thế nào có thể giải thích sự khác biệt như vậy?

Trong số những lý do chính dẫn đến sự sai lệch nhỏ của các giá trị kỹ thuật số của gia tốc trong quá trình rơi tự do, người ta có thể đặt tên cho chuyển động quay hàng ngày của hành tinh quanh trục của nó, một số thay đổi về hình dạng cầu của nó, cũng như sự bất bình đẳng sự phân bố của các loại đá trên cạn.

tốc độ rơi tự do của con người
tốc độ rơi tự do của con người

Bên cạnh đó, chiều cao của cơ thể trên bề mặt hành tinh cũng có ảnh hưởng nhất định. Nếu bạn không tính đến chuyển động quay của Trái đất, với sự gia tăng của nó, gia tốc trọng trường giảm đi một chút. Cần lưu ý rằng đối với độ cao nhỏ, thông số này được coi là không đổi và các vật thể được đặc trưng bởi chuyển động được gia tốc đồng đều.

Tôi phải nói rằng có một kỷ lục cho một cú nhảy xa từ tầng bình lưu. Nó được lắp đặt bởi vận động viên nhảy dù người Áo Felix Baumgartner. Anh ấy đã vượt qua một độ cao hơn38 km trên bề mặt Trái đất. Bây giờ tính đến sự liều lĩnh này là tốc độ nhảy dù cao nhất, cũng như tốc độ rơi tự do tối đa của một người, vượt quá tốc độ âm thanh. Sau khi bay khoảng 4 phút, Felix đã mở dù và hạ cánh an toàn xuống mặt đất mà không gặp bất kỳ sự cố nào, dễ dàng lập kỷ lục mới.

Đề xuất: