Урок 6. СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ ТЕЛ.ДЗ

1. СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ ТЕЛ. ДВИЖЕНИЕ С УСКОРЕНИЕМ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ

2.

ИЗУЧЕННОЕ
vВСПОМНИМ
0x=v0cosa
Какое движение называется
v0x=v0cosa
равноускоренным ?
Определение ускорения.
v0xФизический
=v0cosa
смысл ускорения.
vx=v0x+axt
vy=v0y+ayt
Формула проекции скорости при
v0x=v
0cosa
равноускоренном
движении
sx=v0xt+axt2/2
Формула проекции перемещения
v0при
x=v0cosa
равноускоренном движении
x=x0+v0xt+axt2/2
Формула координаты
vпри
=v
cosa
0x
0
равноускоренном движении
v0x=v
0cosa 2
sy=v
0yt+ayt /2
y=y0+v0yt+ayt2/2

3.

Определите характер движения, пользуясь рисунком
v0x=v0cosa
и запишите формулы для расчета v и s
а
v0x=v0cosa v0
0
равноускоренное
v0x=v0cosa
а
v0x=v0cosa
0
равноускоренное
v0x=v0cosa
х
v= v0 + at
s=v0t+at2/2
v0
х
-v = -v0 - at
-s = -v0t- at2/2
v0x=vа0cosa
0
v0
равнозамедленное
v0x=v0cosa
v0
v0x=v0cosa
0
vравнозамедленное
0x=v0cosa
х
-v = -v0+at
-s= -v0t+at2/2
а
х
v =v0 - at
s= v0t -at2/2

4. УРОК ФИЗИКИ В 10 КЛАССЕ

Свободное падение
УРОК ФИЗИКИ В 10 КЛАССЕ

5. ЗАДАЧА (устно)

Определить вид движения и знак
ускорения
I
v
2
t
v
III
2
0
II
2
2
0
v
0
2
v
t
IV
2
2
t
ЗАДАЧА (устно)
0
2
t

6. НЕМНОГО ТЕОРИИ

Свободным падением называется
движение тел под действием силы
тяжести без учета сопротивления
воздуха.
Принцип Галилея: вблизи
поверхности Земли все тела падают с
одинаковым ускорением
НЕМНОГО
ТЕОРИИ

7. УСКОРЕНИИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ

g = 9,8 м/с²≈ 10м/с²
1) Направлено всегда вниз
2) Величина ускорения зависит:
а) от географической широты (9,78м/с2 - 9,83м/с2)
б) от высоты над поверхностью Земли
3) g > 0, если тело движется вниз
g < 0, если тело движется вверх
УСКОРЕНИИЕ
ПАДЕНИЯ
СВОБОДНОГО

8.

9.

1. Свободное падение тел
у
y0
h
v0=0
S
g
v
Свободное
падение
Равноускоренное
движение
Анализируем рисунок
vx=v0x+axt
a=g , s =-h , vу =-v
v0=0, gy=-g, y0 =h
Работаем с формулами
0
vy=v0y+gyt
v =gt
-v = 0 - gt
sy=v0yt+gyt2/2 -h =-gyt2/2
y=y0+v0yt+gyt2/2
h =gt2/2
2
yy=h-gt
=y0-gt2/2 /2
vy=v0y+ayt
sx=v0xt+axt2/2
sy=v0yt+ayt2/2
x=x0+v0xt+axt2/2
y=y0+v0yt+ayt2/2

10. ФОРМУЛЫ

Основные
формулы
gt 2
h 0t
2
h
gt
t
g
0
0 gt
2
υ =0
Другие
формулы
2
0
2g
2
gt
h
2
2
h
2g
2
gt
2
gt
уФОРМУЛЫ
у0 0t
2 у у0 2
2h
t
g
2 gh

11.

Графическое представление
свободного падения
График
gу(t)
График
vу(t)
(ось ОУ направлена)
gу м/с2
(ось ОУ направлена)
vу м/с
30
20
10
0
-10
-20
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30
вниз
gу>0
t, с
1 2 3 4 5
вверх
gу<0
вниз vу>0
1 2 3 4 5
t, с
вверх vу<0

12.

2. Движение тела, брошенного
вертикально
у
Тело брошено
вертикально вверх
v=0
Анализируем рисунок
h
g
S
v0
0
a=g , s =h , y0=0 ,
v0y=v0 , gy= -g ,y=h
Работаем с формулами
vy=v0y+gyt v =v0 -gt
Равноускоренное
движение
vx=v0x+axt
vy=v0y+ayt
sx=v0xt+axt2/2
sy=v0yt+ayt2/2
Важно помнить: в верхней точке v=0, и
x=x0+v0xt+axt2/2
0 = v0 - gt
y=y0+v0yt+gyt2/2
y=y0+v0yt+ayt2/2
v0 =gt
y =v0t-gt2/2
h =v0t-gt2/2

13.

Графическое представление
движения тела, брошенного
вертикально вверх
График
vу м/с
vу(t)
у, м
График у(t)
v02 /2g
вниз vу<0
t, с
0
v0 /g
вверх vу >0
(ось ОУ направлена)
t, с
0
v0 /g

14.

3. Движение тела, брошенного
под углом к горизонту
По горизонтали:
l – дальность полета
у
vy= 0
(т.к. нет ускорения)
v
с постоянной скоростью,
равной
проекции начальной
скорости на ось ОХ
g
v0
h
v0y
т.е. вдоль оси ОХ тело
движется равномерно
v0x=v0cosa
a
v0x
х
l
Т.о. при рассмотрении движения вдоль оси ОХ нужно пользоваться
формулами, полученными для равномерного движения
v0x=v0cosa=const
l=vxt= v0cosa t
x= x0 + v0cosa t

15.

Вдоль оси ОХ тело движется равномерно
v0x=v0cosa
с постоянной скоростью, равной
проекции начальной скорости на ось ОХ
y
v
v0xv=v
=v0cosa
0х
h max
v0
v0y
a
v0х
v0х
v=v0х
x
v0y
v

16.

По вертикали:
h - максимальная высота
у
Вдоль оси ОУ тело
движется
равнозамедленно,
подобно телу,
брошенному
вертикально вверх
со скоростью, равной
проекции начальной
скорости на ось ОУ
v0у=v0sina
v
vy=0
g
v0x=v0cosa
v0
h
v0y
a
v0x
х
l
Таким образом, применимы формулы, которые мы использовали
ранее для равноускоренного движения по вертикали
vy= v0y+g
t =v-0gtsina - gt
=v0ysina
gy= -g , v0у=v0sina
y=y0+v0yt+gyt2/2 = v0sinat- gt2/2

17.

Вдоль оси ОУ тело движется равнозамедленно,
подобно
телу, брошенному вертикально вверх со
v0x=v
0cosa
скоростью, равной проекции начальной скорости
на ось ОУ
y
v
v0xv=v
=v0cosa
0y
vy =0
h max
v0
v0y
v=v0y
a
v0x
v0x
x
v0y
v

18.

Некоторые зависимости между величинами
при движении под углом к горизонту
(баллистическом движении)
y
v
vу
Время полета в 2 раза
больше времени
подъема тела на
максимальную высоту
t= 2tmax = 2v0sina/g
h max
v = v0x2 + v0у2
v0
v0у
a
v=v0у
v0х
v0х
v=v0x
l = x max
x
v0у
v
Дальность полета при одной и той же начальной скорости зависит от угла
l = x max= v02sin2a /g

19.

y
Зависимость дальности полета
от0cosa
угла, под которым тело
v0x=v
брошено к горизонту
750
600
l = x max= v02sin2a /g
450
300
150
a
l = x max
x
Дальность полета максимальна, когда максимален sin2a.
Максимальное значение синуса равно единице при угле 2a=900,
v0x=v0cosa
откуда a = 450
Для углов, дополняющих друг друга до 900 дальность полета одинакова

20.

4. Движение тела, брошенного
горизонтально
у
Анализируем рисунок:
v0y=0
v0
a=g ,
s =h ,
v0у=0, gy= -g , y0 =h
g
По горизонтали:
h
v0x
l
х
тело движется равномерно
с постоянной скоростью, равной проекции
начальной скорости на ось ОХ
l=v
0cosa
l=v
t=
v0 tt
xt=
0xv
v0x= v0
По вертикали: Тело свободно падает с высоты h .
Именно поэтому, применимы формулы для свободного падения:
v =gt
h =gt2/2
y=y0-gt2/2

21. ВОПРОСЫ

1. Какое расстояние пролетит тело за
первую секунду полета?
2. Какая скорость будет через 1с?
3. На какую высоту поднимется тело ,
если начальная скорость равна 10м/с?
4. Сколько времени будет подниматься?
5. Сколько времени будет находиться в
полете?
ВОПРОСЫ

22. Камень брошен вниз с высоты 85м со скоростью 8м/с

Найти скорость через 3с
v = v0 + gt
v (3) = 8м/с + 10м/с2·3с = 38м/с
Найти координату через 3с
x=x0 –v0t – gt²/2 x = 85м - 8м/с·3с - 10м/с2·9с2/2 = 16м
Через сколько времени тело достигнет Земли
x=0 5t²+8t – 85 =0 D=441 t1 = 3,4c t2 = -5c
С какой скоростью он ударится о Землю
v = v0 + gt
v = 8 м/с +10 м/с2 ·3,4 с= 42м/с

23. Тело брошено вверх со скоростью 50м/с

Найти скорость через 3с
v = v0 – gt
v (3) = 50 м/с – 10 м/с2·3с= 20м/с
На какой высоте будет тело через 3с
h=v0t – gt²/2
h(3) = 50 м/с·3с –10м/с2 ·9с2 /2=105м
Через сколько времени достигнет высоты 80м
h=80
80=50t – 5t² t² - 10t +16=0 t1=2c t2=8c
На какую максимальную высоту поднимется
h=v0²/2g
h=(50м/с)2 /(2· 10м/с2 )=125м

24.

Подумайте и дайте ответ
• С каким ускорением движется тело, брошенное
вертикально вверх?
• С каким ускорением движется тело, брошенное
• горизонтально?
• Что общего в движении тел, брошенных вертикально и
под углом к горизонту?
• Три тела брошены так: первое – вниз без начальной
скорости, второе – вниз с начальной скоростью,
третье – вверх.
Что можно сказать об ускорениях этих тел?
• Тяжелый предмет подвешен на веревке к воздушному
шару, равномерно поднимающемуся с некоторой скоростью.
Каково будет движение предмета, если веревку перерезать?

25. ЗАДАЧА

Домашнее задание
§13, 14
+ вариант 1 -1,3; вариант 2 -2,4
ЗАДАЧА
Тело брошено вверх со скоростью
(I) 30м/с
(II) 25м/с
(III) 40м/с
(IV)60м/с
Какова скорость через 2с?
2. На какой высоте окажется тело через 2с?
3. На какую наибольшую высоту поднимется
4. Через сколько времени достигнет высоты 20м?
5. Сколько времени будет тело находиться в
полете?
1.