Свободное падение

1. Примером равноускоренного движения является сво­бодное падение. Так называют такое падение, когда на тело действует только сила тяжести, т. е. когда сопротивление воздуха отсутствует. Строго говоря, свободное падение мож­но наблюдать только в вакууме, но если тело массивное и скорость его не очень велика, то сопротивлением воздуха можно пренебречь и падение в воздухе считать свободным.

2. В воздухе очень легкие тела (пушинки, листья) падают заметно медленнее, чем тяжелые. Великий итальянский физик Галилей (1564—1642 гг.) опытами и рассуждениями сумел доказать, что сопротивление воздуха по-разному влия­ет на падение легких и тяжелых тел, и только этим объя­сняется различие во времени их падения. В пустоте они должны падать одинаково быстро. Уже после смерти Галилея был изобретен воздушный насос, способный выкачивать воздух из сосудов. Выкачав воздух из стеклянной трубки, прямыми опытами доказали, что даже самые легкие тела в вакууме падают так же быстро, как тяжелые. Помещая в трубку птичье перышко и металлическую гирьку, убедились, что в вакууме они падают одинаково быстро. Если впустить в трубку немного воздуха, то перышко отстает от гирьки. Особенно велико отставание, когда в трубке устанавли­вается нормальное атмосферное давление.

3. Галилей опытным путем открыл закономерности свободного падения. Он установил, что:

а) свободное падение является движением равноуско­ренным;

б) ускорение легких и тяжелых тел одинаково. Ускорение свободного падения обозначают буквой "g".

Измерения показали, что g = 9,8 м/с².

Поскольку свободное падение есть движение равноус­коренное, для расчета этого движения годятся все формулы равноускоренного движения (§ 10). Только ускорение обоз­начают в этом случае не «а», a " g ".