Свободное падение

Когда-то считалось, что более тяжелые тела падают в воздухе быстрее, чем более легкие (Аристотель); пока итальянский учёный Галилей не изучил вертикальное падение тел. Он выпустил шары разного веса с разных этажей Пизанской башни и обнаружил, что все они при падении приобретают одинаковое ускорение.

Движение, осуществляемое только под действием силы тяжести Земли, называется свободным падением.

Свободное падение — равноускоренное движение тела без начальной скорости в безвоздушном пространстве (вакууме) под действием постоянной силы земного притяжения.

Скорость тела, падающего вблизи поверхности Земли в любой момент времени, равна:

​Расстояние, пройденное телом при свободном падении, равно:

Связь между пройденным расстоянием и скоростью в свободном падении следующая:

Выстрел вниз

Выстрел вниз представляет собой равноускоренное движение с начальной скоростью.

Направление начальной скорости и ускорения одинаково, поэтому это движение является ускоренным. Скорость тела во время выстрела вниз в момент времени (t) равна:

Организм проходит следующий путь:

​Связь между скоростью и расстоянием, пройденным при выстреле вниз, следующая:

Выстрел вверх

Рассмотрим случай, когда тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью v0. ​На это тело сила тяжести Земли постоянно действует вниз, что придает ему постоянное торможение (g) и уменьшает его скорость.

Выстрел вверх представляет собой устойчивое замедленное движение с начальной скоростью.

Выражение для скорости в момент времени (t) после выброса:

Тело проходит следующий путь:

Зависимость между скоростью и расстоянием, пройденным при выстреле вверх, следующая:

На наибольшей высоте, которой достигает тело, его мгновенная скорость равна нулю (тело останавливается, а затем свободно падает).

Промежуток времени, необходимый телу для достижения максимальной высоты, равен:

Время подъема на максимальную высоту зависит только от начальной скорости тела.

Время падения равно времени подъема на эту высоту.

Определить максимальную скорость можно следующим образом:

Максимальная высота зависит только от начальной скорости тела.