Земно ускорение
Свободно падане е движението на тяло само под действие на силата на тежестта. Галилей показва, че без съпротивлението на въздуха всички тела падат с едно и също ускорение. То се нарича земно ускорение g и близо до повърхността е около 9,8 m/s2 (в задачите често се взема 10 m/s2). Свободното падане от покой е равноускорително движение: v = gt и h = gt2/2.
Какво да запомним
- Земно ускорение: g ≈ 9,8 m/s2, насочено вертикално надолу.
- Във вакуум перо и чукче падат едновременно.
- От покой: v = gt, h = gt2/2.
- При хвърляне нагоре ускорението също е g надолу, дори в най-високата точка.
- Максимална височина при хвърляне нагоре: h = v02/(2g).
Пример
Камък пада от покой 4 s (g = 10 m/s2): височината е h = 10 · 42/2 = 80 m, а крайната скорост 40 m/s.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Колко е приблизително земното ускорение близо до повърхността на Земята?
- 9,8 m/s2
- 1,6 m/s2
- 98 m/s2
- 0,98 m/s2
Отговор: 9,8 m/s2
Земното ускорение е g ≈ 9,8 m/s2, в задачите често се закръгля до 10 m/s2.
Как падат перо и чукче, пуснати едновременно от една височина във вакуум?
- Чукчето пада по-бързо
- Едновременно, с еднакво ускорение
- Перото пада по-бързо
- Перото остава на място
Отговор: Едновременно, с еднакво ускорение
Без съпротивление на въздуха всички тела падат с едно и също ускорение g.
Камък пада свободно от покой. Каква е скоростта му след 3 s? (g = 10 m/s2)
- 15 m/s
- 45 m/s
- 30 m/s
- 90 m/s
Отговор: 30 m/s
v = gt = 10·3 = 30 m/s.
Тяло пада свободно от покой и достига земята за 4 s. От каква височина е паднало? (g = 10 m/s2)
- 40 m
- 160 m
- 80 m
- 20 m
Отговор: 80 m
h = gt2/2 = 10·16 : 2 = 80 m.
Топка е хвърлена вертикално нагоре със скорост 20 m/s. До каква максимална височина се издига? (g = 10 m/s2, без съпротивление)
- 40 m
- 20 m
- 10 m
- 200 m
Отговор: 20 m
Топката спира след t = 20 : 10 = 2 s. h = v0t − gt2/2 = 40 − 20 = 20 m.
Как се нарича падането на тяло само под действие на силата на тежестта?
- Равномерно движение
- Свободно падане
- Безтегловност
- Плаване
Отговор: Свободно падане
При свободно падане действа само силата на тежестта, без съпротивление на въздуха.
С колко се изменя скоростта на свободно падащо тяло всяка секунда? (g = 10 m/s2)
- Нараства с 1 m/s
- Удвоява се
- Нараства с 10 m/s
- Не се изменя
Отговор: Нараства с 10 m/s
Ускорението g = 10 m/s2 означава, че скоростта нараства с 10 m/s за всяка секунда.
Кой учен пръв доказва с опити, че леки и тежки тела падат еднакво, ако се пренебрегне съпротивлението на въздуха?
- Исак Нютон
- Алберт Айнщайн
- Архимед
- Галилео Галилей
Отговор: Галилео Галилей
Галилей изследва падането и движението по наклонена равнина в края на XVI и началото на XVII век.
Тяло пада свободно от покой. Какъв път изминава само през третата секунда? (g = 10 m/s2)
- 25 m
- 15 m
- 45 m
- 30 m
Отговор: 25 m
За 3 s: 10 · 9 : 2 = 45 m, за 2 s: 10 · 4 : 2 = 20 m. През третата секунда: 45 − 20 = 25 m.
Тяло е хвърлено вертикално нагоре. Какво е ускорението му в най-високата точка?
- g, насочено надолу
- Безкрайно голямо
- Нула
- g, насочено нагоре
Отговор: g, насочено надолу
Силата на тежестта действа през цялото време, затова ускорението е g дори когато скоростта за миг е нула.
Накъде е насочено земното ускорение?
- Вертикално нагоре
- Хоризонтално
- Вертикално надолу
- Накъдето се движи тялото
Отговор: Вертикално надолу
Ускорението g винаги е насочено вертикално надолу, към центъра на Земята.
Защо във въздуха лист хартия пада по-бавно от камък?
- Заради съпротивлението на въздуха
- Защото е по-лек
- Защото g за него е по-малко
- Защото е бял
Отговор: Заради съпротивлението на въздуха
Ако смачкаме листа на топка, той пада почти като камъка: причината е съпротивлението на въздуха.
Камък пада свободно от покой 1 s. Какъв път изминава? (g = 10 m/s2)
- 10 m
- 20 m
- 1 m
- 5 m
Отговор: 5 m
h = gt2/2 = 10 · 1/2 = 5 m.
Топка е хвърлена нагоре с 30 m/s. След колко време спира в най-високата точка? (g = 10 m/s2)
- 3 s
- 30 s
- 6 s
- 0,3 s
Отговор: 3 s
Скоростта намалява с 10 m/s всяка секунда: t = 30 : 10 = 3 s.
Тяло пада свободно от височина 125 m. С каква скорост удря земята? (g = 10 m/s2)
- 125 m/s
- 50 m/s
- 25 m/s
- 100 m/s
Отговор: 50 m/s
125 = 5t2, t = 5 s, v = gt = 50 m/s.