Урок 23. Решение задач на свободное падение

1.

Учебный материал по физике для 9 и 10 классов

2.

Свободное падение тел – изложение учебного материала (9 и 10 класс)
Виды свободного падения тел
Тело падает с некоторой высоты без начальной скорости –
формулы для расчётов (9 и 10 класс)
Тело брошено вертикально вверх – формулы для расчётов
(9 и 10 класс)
Движение тела, брошенного горизонтально – формулы для
расчётов (10 профильный класс)
Движение тела, брошенного горизонтально – задачи по
теме (10 профильный класс)
Движение тела, брошенного под углом к горизонту – формулы для
расчётов (10 профильный класс)
Движение тела, брошенного под углом к горизонту – задачи по теме
(10 профильный класс)

3.

Свободное падение – это движение тела
только под влиянием притяжения к Земле
при отсутствии действия других сил.
Ускорение свободного падения g≈9,8 м/с2
одинаково для всех тел, направлено вниз к
центру Земли.

4.

• В условиях Земли падение тел считается условно
свободным, т.к. при падении тела в воздушной
среде всегда возникает еще и сила
сопротивления воздуха.
• На поверхности Земли (на уровне моря) ускорение
свободного падения меняется от 9,81 м/с² на полюсах
до 9,78 м/с² на экваторе.
• Во время свободного падения какого-либо объекта
этот объект находится в состоянии невесомости. Его
вес равен нулю, так как он не оказывает давления
на опору или подвес.

5.

Виды свободного падения тел
Тело падает с некоторой высоты без
начальной скорости
Тело брошено вертикально вверх
Тело брошено горизонтально
Тело брошено под углом к горизонту

6.

Тело падает с высоты h без начальной
скорости
v0 0
y0 0
yк h
ay g
g ( )
v0 0
v y v0 y a y t v gt
a yt 2
gt 2
S y v0 y t
h
2
2
v2
v y2 v02y
Sy
h
2a y
2g
v ( )
Sy h( )
y
Sy
v y v0 y
2
vt
t h
2

7.

Тело брошено вертикально вверх
y
y0 0
yк h
ay g
vк 0
g ( )
v ( )
Sy h( )
v0 ( )
v y v0 y a y t v v0 gt
a yt 2
gt 2
S y v0 y t
h v0t
2
2
2
v y2 v02y
v0
Sy
h
2a y
2g
Sy
v y v0 y
2
v0t
t h
2

8.

Тело падает с высоты h без начальной
скорости
Тело падает с высоты 57,5 м (v = 0). Сколько
времени падает тело и какова его скорость
при ударе о землю?
34
Ответ
м/с
Следующее
задание

9.

Тело падает с высоты h без начальной
скорости
Тело свободно падает с высоты 20 м над
землей. Какова скорость тела в момент
удара о землю? На какой высоте его
скорость вдвое меньше?
20 м/с,
Ответ
15м
Следующее
задание

10.

Тело брошено вертикально вверх
Тело брошено вертикально вверх с начальной
скоростью, равной 5 м/с.
Определи максимальную высоту подъёма
данного тела.
1.25
Ответ
м
Следующее
задание

11.

Тело брошено вертикально вверх
Мячик подбросили вертикально вверх с
начальной скоростью 8 м/с.
С точностью до десятых определи
скорость тела через 0,1 с после броска.
(При расчётах прими g= 9,8 м/с².)
7.02
Ответ
м/с
Следующее
задание

12.

Движение тела, брошенного горизонтально
v0
x
vx
vy
g
v
Движение рассматривается отдельно по
оси OX и по оси OY. Затем составляется
система уравнений.
OX:
движение равномерное
a x 0 v x v0 const ,
S x v0t , x x0 v0t x0 S x
y
OY:
v v x2 v y2
Траекторией тела
является участок
параболы.
движение равноускоренное
v0 y 0, a y g
v y v0 y a y t v y gt
a yt 2
gt 2
S y v0 y t
Sy h
2
2

13.

Движение тела, брошенного горизонтально
Самолёт летит горизонтально со скоростью
900 км/ч на высоте 8 км. За сколько
километров до цели лётчик должен сбросить
бомбу?
Ответ
10 км
Следующее
задание

14.

Движение тела, брошенного горизонтально
• 1.86. Используя формулу, выведенную при
решении предыдущей задачи, определите, во
сколько раз увеличится дальность полёта тела,
брошенного горизонтально с некоторой
высоты, если начальную скорость тела
увеличить в 2 раза.
вОтвет
2 раза
Следующее
задание

15.

Движение тела, брошенного горизонтально
• 1.89. Дальность полёта тела, брошенного
горизонтально со скоростью 4,9 м/с, равна
высоте, с которой его бросили. Чему равна
эта высота?
4,9 м
Ответ
Следующее
задание

16.

Движение тела, брошенного горизонтально
• 1.91. Тело бросили горизонтально со
скоростью 40 м/с с некоторой высоты.
Определите его скорость через три секунды.
50 м/с
Ответ

17.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту
y
vx
g
v0y
Движение рассматривается отдельно
по оси OX и по оси OY. Затем
составляется система уравнений.
v0
vy
v
OX:
v0x
v v x2 v y2
Траекторией тела
является участок
параболы.
x
OY:
движение равномерное
a x 0 v x v0 x v0 cos const ,
S x v x t v0 cos t , x x0 S x
движение равноускоренное
v0 y v0 sin , a y g
v y v0 y a y t v y v0 sin gt
a yt 2
gt 2
S y v0 y t
S y v0 sin t
2
2

18.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту
Время подъёма тела и время полёта:
В верхней точке v y 0
0 v0 sin gt gt v0 sin
v0 sin
t подъёма t падения
g
2v0 sin
t полёта
g
Дальность полёта:
2v0 sin v02 sin 2
S x (t полёта ) v0 cos t полёта v0 cos
g
g
450 sin 2 1 S полёта max
Наибольшая высота подъёма тела:
v02 sin 2
S y max S y (t подъёма )
2g

19.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту
1.103. Снаряд, вылетевший из орудия под
углом к горизонту, находился в полёте 20 с.
Какой наибольшей высоты достиг снаряд?
500 м
Ответ
Следующее
задание

20.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту
1.106. Тело брошено с поверхности земли под
углом 300 к горизонту. Полное время полёта
оказалось равным 2 с. Найдите начальную
скорость тела.
20 м/с
Ответ
Следующее
задание

21.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту
1.107. Под каким углом к горизонту нужно
бросить тело, чтобы скорость его в
наивысшей точке подъёма была вдвое
меньше первоначальной?
60о
Ответ
Следующее
задание