什麼是自由落體運動

2022-03-16 08:58:46 字數 4971 閱讀 5762

1樓:匿名使用者

定義:物體只在重力的作用下,從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。 1、自由落體運動的現象是:

某物體在高空,以初速度v=0(m/s),加速度a=9.8(m/s),向下做勻加速直線運動。(注:

此時的加速度a,要是題目中給出了加速度是多少,則以題意為準:但要是沒註明,則一般情況以a=9.8

m/s計算)。

2、自由落體運動遵從勻加速直線運動規律。意為:運動以 初速度v=0(m/s),加速度a=9.8(m/s)(關於a的問題「1」中已註明)做直線運動,所以,為勻加速直線運動。

3、題目:一玻璃球從高空突然墜落,自此做自由落體運動,在達到地面時速度為98m/s,請問:該玻璃球從高空開始下落到到達地面用了多少時間?

解:因為玻璃球從高空墜落,並做自由落體運動,

設玻璃球在此運動中,初速度為v1,到達地面的速度為v,公用時間t (s)

故 又公式可得

v=(v1)+a*t

因為 物體初速度(v1)=0(m/s) 達到地面時v=98(m/s)

所以 t=10(s)

4、因為自由落體運動是因為物體剛從空中下落,所以初速度為0,且在整個運動中只收到重力作用(當然空氣阻力不計,物理題幾乎都是這樣)。所以,要運用這個運動的公式及規律,就一定要先判斷該運動是否符合自由落體運動條件,就是說該運動是否是自由落體運動。但若在地面平行運動,只要不計空氣阻力和摩擦力,且初速度為0,加速度是恆定的,也可以運動該規律。

2樓:匿名使用者

物體只受重力和空氣阻力開始下落的運動叫做自由落體運動(其初速度為0)。其規律有vt^2=2gh。

概念自由落體的「落體」,顧名思義是指物體從高空下落,關鍵是「自由」二字,其含意為:其一,物體開始下落時是靜止的,即初速度為0,如果給物體乙個初速度豎直下落,不能算自由落體,其二,物體在下落過程中,除受重力作用外,不再受其他任何作用力(如空氣阻力)。

雖然地球的引力和物體到地球中心距離的平方成反比,但在地面附近,地球的半徑遠大於自由落體所經過的路程,所以引力在地面附近可看作是不變的,如不考慮大氣阻力,自由落體的加速度即是乙個不變的常量。它是初速為零的勻加速直線運動,其加速度恆等於重力加速度g。

自由落體的瞬時速度的計算公式為v=gt;位移的計算公式為h=1/2·gt^2。

通常在空氣中,隨著自由落體運動速度的增加,空氣對落體的阻力也逐漸增加。當物體受到的重力等於它所受到的阻力時,落體將勻速降落,此時它所達到的最高速度稱為終端速度。例如傘兵從飛機上跳下時,若不張傘其終端速度約為50公尺/秒,張傘時的終端速度約為6公尺/秒。

從此中得出的科學研究方法

巧妙的推理

古代的學者們認為,物體下落的快慢是由它們的重量大小決定的,物體越重,下落得越快。生活在西元前4世紀的希臘哲學家亞里斯多德最早闡述了這種看法。亞里士多得的論斷影響深遠,在其後兩千多年的時間裡,人們一直信奉他的學說。

但是這種從表面上的觀察得出的結論實際上是錯誤的。偉大的物理學家伽利略用簡單明瞭的科學推理,巧妙地揭示了亞里斯多德的理論內部包含的矛盾。他在2023年寫的《兩種新科學的對話》一書中指出:

根據亞里斯多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當我們把兩塊石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減慢,下落慢的會被下落快的拖著而加快,結果整個系統的下落速度應該小於8。但是兩塊石頭拴在一起,加起來比大石頭還要重,因此重物體比輕物體的下落速度要小。

這樣,就從重物體比輕物體下落得快的假設,推出了重物體比輕物體下落得慢的結論。亞里斯多德的理論陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推斷重物體不會比輕物體下落得快。

伽利略曾在著名的比薩斜塔做了著名的自由落體試驗,讓兩個體積相同,質量不同的球從塔頂同時下落,結果兩球同時落地,以實踐駁倒了亞里斯多德的結論。

提出假說

伽利略認為,自由落體是一種最簡單的變速運動。他設想,最簡單的變速運動的速度應該是均勻變化的。但是,速度的變化怎樣才算均勻呢?

他考慮了兩種可能:一種是速度的變化對時間來說是均勻的,即經過相等的時間,速度的變化相等;另一種是速度的變化對位移來說是均勻的,即經過相等的位移,速度的變化相等。伽利略假設第一種方式最簡單,並把這種運動叫做勻變速運動。

數學推理

在伽利略的時代,技術不夠發達,通過直接測定瞬時速度來驗證乙個物體是否做勻變速運動,是不可能的,但是,伽利略應用數學推理得出結論:做初速度為零的勻變速運動的物體通過的位移與所用時間的平方成正比,即s=at^2這樣,只要測出做變速運動的物體通過不同位移所用的時間,就可以驗證這個物體是否在做勻變速運動。

伽利略是怎樣推出s=gt^2的呢?他的思路大致如下:他推斷初速度為零、末速度為v的勻變速運動的平均速度是v/2 ,然後應用這個關係得出s= vt/2。

再應用v=at ,就匯出s=1/2gt^2 。

另:自由落體運動史初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動,它是勻變速直線運動的乙個特例。因此,勻變速直線運動的基本公式及推論都適用於自由落體運動,只要把公式中的v0取為零,a換成g即可,即:

v1=gt,h=1/2gt^2,v^2=2gh。其中,h為物體由靜止下落的高度。

實驗驗證

自由落體下落的時間太短,當時用實驗直接驗證自由落體是勻加速運動仍有困難,伽利略採用了間接驗證的方法,他讓乙個銅球從阻力很小的斜面上滾下,做了上百次的實驗,小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落時的加速度小得多,所以時間容易測量些。實驗結果表明,光滑斜面的傾角保持不變, 從不同位置讓小球滾下,小球通過的位移跟所用時間的平方之比是不變的即位移與時間的平方呈正比。由此證明了小球沿光滑斜面向下的運動是勻變速直線運動,換用不同質量的小球重複上述實驗,位移跟所用時間的平方的比值仍不變,這說明不同質量的小球沿同一傾角的斜面所做的勻變速直線運動的情況是相同的。

不斷增加大斜面的傾角,重複上述實驗,得出的值隨斜面傾角的增加而增大,這說明小球做勻變速運動的加速度隨斜面傾角的增大而變大。

合理外推

伽利略將上述結果做了合理的外推,把結論外推到斜面傾角增大到90°的情況,這時小球將自由下落,成為自由落體伽利略認為,這時小球仍然會保持勻變速運動的性質。這種從斜面運動到落體運動的外推,是很巧妙的。不過,用外推法得出的結論,並不一定都是正確的。

現代物理研究中也常用外推法,但用這種方法得到的結論都要經過實驗的驗證才能得到承認。

伽利略對自由落體的研究,開創了研究自然規律的科學方法,這就是抽象思維、數學推導和科學實驗相結合的方法,這種方法對於後來的科學研究具有重大的啟蒙作用,至今仍不失為重要的科學方法之一。

有可能的話,不妨重複一下伽利略做過的斜面實驗。這裡的關鍵的確是準確測量時間。

3樓:匿名使用者

初速度為零只受重力的作用的運動就是自由落體運動

4樓:匿名使用者

自由落體運動是初速度為零且僅受恆定重力作用的運動,其加速度恆定為重力加速度g,屬於初速度為零的勻加速直線運動,適用等時間間隔或等位移間隔相關參量比例關係。

(可看成是勻加速直線運動的特例,即初速 v=0,加速度 a=g )

5樓:提分一百

自由落體運動的概念是什麼

什麼是自由落體運動

6樓:好運皮皮蝦

1.落體運動的現象是什麼?

自由落體運動的現象是: 某物體在高空,以初速度v=0(m/s),加速度a=9.8(m/s),向下做勻加速直線運動。

(注:此時的加速度a,要是題目中給出了加速度是多少,則以題意為準:但要是沒註明,則一般情況以a=9.

8m/s計算)。

2.自由落體運動遵從什麼規律?

自由落體運動遵從勻加速直線運動規律。意為:運動以 初速度v=0(m/s),加速度a=9.8(m/s)(關於a的問題「1」中已註明)做直線運動,所以,為勻加速直線運動。

3.自由落體運動的歸路有什麼應用?

因為自由落體運動是因為物體剛從空中下落,所以初速度為0,且在整個運動中只收到重力作用(當然空氣阻力不計,物理題幾乎都是這樣)。所以,要運用這個運動的公式及規律,就一定要先判斷該運動是否符合自由落體運動條件,就是說該運動是否是自由落體運動。但若在地面平行運動,只要不計空氣阻力和摩擦力,且初速度為0,加速度是恆定的,也可以運動該規律。

7樓:享受灰暗

簡單的說就是,重力作為作用力,產生重力加速度,這個運動就是自由落體運動就是物體沒有初速度時,只受重力作用下做的運動! 古希臘哲學家亞里斯多德是一位知識淵博的偉大學者,那時候的哲學包括一切科學。亞里斯多德研究了物體下落的現象。

他認為:物體小落的快慢是由它們所受的重力決定的,物體越重,下落的越快。在其後兩千多年的時間裡,人們一直信奉他的這種看法。

後來,到了十七世紀,偉大的物理學家伽利略首先通過觀察發現了亞里斯多德這個觀點的內部矛盾:按亞里斯多德的論斷,一塊大石頭下落的速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當我們把兩塊石頭栓在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減慢,下落慢的會被下落快的拖著而加快,結果整個系統的下落速度應該小於8。

但是兩快石頭栓在一起,加起來比大石頭還要重,因此重物體比輕物體的下落速度要小。可見,就從重物體比輕物體下落得快的假設,推出了重物體比輕物體下落得慢的結論。亞里斯多德的理論陷入了自相矛盾的境地。

伽利略由此推斷重物體不會比輕物體下落得快。後來,伽利略通過「提出假說——數學推理——實驗驗證——合理外推」的方式,在當時技術不夠發達的條件下提出:自由落體是一種初速度為零的勻變速運動自由落體運動實驗原理

8樓:匿名使用者

自由落體運動是初速度為0勻加速直線運動,它的加速度是重力加速度。

用頻閃照相研究自由落體運動是在間隔相等時間內拍攝一次所得到的自由落體的**的基礎上進行測量和計算.原理和方法是:首先在照中的刻度尺上讀出各個時刻小球所處位置的刻度值(捨去開始比較密集的位置),則各個連續相等時間內的位移分別是s1=x2-x1,s2=x3-x2,s3=x4-x3…再確定各相鄰的連續相等時間內的位移之差△s1=s2-s1, △s2=s3-s2…如在實驗誤差允許範圍內△s1=△s2=△s3=…則該質點作勻變速直線運動,該勻變速直線運動的加速度a=△s/t2

應注意:自由落體運動的加速度恒為重力加速度g,與做自由落體運動的物體的重力無關.我們在日常生活中看到重力不同的物體下落的快慢有時會不同,是因為空氣阻力對它們的影響不同.

自由落體運動有什麼規律,什麼是自由落體運動

自由落體運動的性質和規律 師 那麼自由落體運動是什麼性質的運動呢?生 部分 是勻變速直線運動 師 這樣說有根據嗎?你研究過嗎?反問 師 伽利略不但用簡單明瞭的科學推理,巧妙地揭示了亞里斯多德學說內部的矛盾,他還做了許多的研究工作推斷自由落體運動是一種勻加速直線運動。他研究了物體沿不同角度的光滑斜面運...

關於伽利略對自由落體運動的研究,下列說法中正確的是A伽利略首先提出了新觀點 不考慮空

a 伽利略 bai認為,在同一du地點,不考慮空氣阻力時重zhi的物體和輕的物dao體應該下落得同 內樣快,故a正確 b 伽利容略從理想斜面實驗得出 小球在不同斜面上的加速度大小不同,故b錯誤 c 伽利略得出自由落體運動規律的核心思想是把可靠的實驗和邏輯推理有機結合,進行理想化推理,故c正確 d 伽...

伽利略在研究自由落體運動時,設計了如圖所示的斜面實驗下列哪

解 a 在伽利略時代,沒有先進的計時儀器,因此採用的是用水鐘計時,故a正確 b 在伽利略時代還沒有發明打點計時器,故b錯誤 c 在伽利略時代,技術不夠發達,無法直接測定瞬時速度,所以不可能直接得到速度的變化規律,但是伽利略通過數 算得出結論 如果物體的初速度為零,而且x與t平方的成正比,就可以檢驗這...