2ο Λύκειο Αγίας Βαρβάρας Ελεύθερη πτώση

Ποιο θα πέσει πρώτο στο έδαφος ;

Ο Αριστοτέλης Θα μας απαντούσε : « Η πτώση των σωμάτων είναι φυσική κίνηση διότι αποτελούνται κυρίως από το στοιχείο γη και αναζητούν την φυσική τους θέση. Το βαρύτερο περιέχει μεγαλύτερη ποσότητα γης και πέφτει πρώτο »

Αιώνες μετά ήρθε από τον Γαλιλαίο η πρώτη αμφισβήτηση.

Ελέχθη ότι έριξε δυο σφαίρες από τον πύργο της Πίζας,

Τα πειράματά του ήταν άλλα.

Τα πειράματα έδειξαν ότι τα διαστήματα είναι ανάλογα των τετραγώνων των χρόνων. Σε ποια κίνηση το συναντήσαμε αυτό ; Η ελεύθερη πτώση είναι και αυτή λοιπόν ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση , όμως έχει μεγαλύτερη επιτάχυνση. Η επιτάχυνση αυτή ονομάζεται επιτάχυνση της βαρύτητας και συμβολίζεται με το g Σε μέσα γεωγραφικά πλάτη : Όλα τα σώματα , προφανώς , έχουν την ίδια επιτάχυνση και πέφτουν ταυτόχρονα.

Είμαι σίγουρος ότι έχετε αντίρρηση. Το μπαλάκι θα πέσει πρώτο , έτσι ;

Όσο ζούσε ο Γαλιλαίος η δημιουργία κενού δεν πραγματοποιήθηκε ποτέ. Μήπως ο Αριστοτέλης έχει δίκιο ; ( Η φύση απεχθάνεται το κενό ) Το 1650 ο Otto von Guericke κατασκευάζει στο Μαγδεμβούργο την πρώτη αντλία κενού. Λίγο αργότερα ο Robert Boyle έκανε το παρακάτω πείραμα : Το μπαλάκι και το φτερό έπεσαν ταυτόχρονα.

Το 1970 ο αστροναύτης David R Το 1970 ο αστροναύτης David R. Scott εκτέλεσε πείραμα ελεύθερης πτώσης στο φεγγάρι.

Ορισμός Ελεύθερη πτώση είναι η κίνηση που εκτελεί ένα σώμα , αρχικά ακίνητο , όταν δέχεται μόνο το βάρος του.

Ποιο σώμα δέχεται μεγαλύτερη αντίσταση ; Ενώ η αντίσταση που δέχεται το μπαλόνι είναι συγκρίσιμη με το βάρος του , η αντίσταση που δέχεται η μπάλα είναι αμελητέα σε σχέση με το βάρος της. Με πολύ καλή προσέγγιση , η μπάλα κάνει ελεύθερη πτώση.

Εξισώσεις ελεύθερης πτώσης. Και λίγα Μαθηματικά τώρα.

x h Ένα σώμα αφήνεται από ύψος h , την στιγμή μηδέν. Την στιγμή t έχει κατέβει : h x Έχει δε ταχύτητα : Πόσο απέχει από το έδαφος ;

Όταν φτάνει στο έδαφος : h

Εφαρμογή Σε πόσο χρόνο και με ποια ταχύτητα φτάνει στο έδαφος ένα σώμα που αφήνεται από ύψος 5 m ;

Κατακόρυφη βολή προς τα κάτω

x h Ένα σώμα βάλλεται με ταχύτητα υο από ύψος h , την στιγμή μηδέν. Την στιγμή t έχει κατέβει : h x Έχει δε ταχύτητα : Πόσο απέχει από το έδαφος ;

Κατακόρυφη βολή προς τα πάνω

x Ένα σώμα βάλλεται με ταχύτητα υο από το έδαφος , την στιγμή μηδέν. Την στιγμή t έχει ανέβει : x Έχει δε ταχύτητα : Πότε ακινητοποιείται στιγμιαία και πότε επιστρέφει στο έδαφος ;