Движение тела под действием силы тяжести с учетом и без

Движение тела под
действием силы
тяжести с учетом и без
учета силы сопротивления
воздуха.







Законы Галилея
Свободное падение тел
Ускорение свободного
падения
Сопротивление воздуха
Схемы Эйлера
Графики движения тел
разной массы
Вывод


Все тела при падении
движутся одинаково: начав
падать одновременно, они
движутся с одинаковой
скоростью
Движение происходит с
«постоянным ускорением»;
темп увеличения скорости
не меняется, т.е. за каждую
последующую секунду
скорость тела возрастает на
одну и ту же величину
Свободным падением называют падение тел в
безвоздушном пространстве (вакууме) из
состояния покоя (т. е. без начальной скорости)
под действием притяжения Земли.
Падение тел является свободным лишь в том
случае, когда на падающее тело действует
только сила тяжести. Падение тел в воздухе
можно приближенно считать свободным лишь
при условии, что сопротивление воздуха мало
и им можно пренебречь.
Ускорение свободного
падения равно 9,80665
м/с2 (округленно 9,81
м/с2). Для расчетов, не
требующих большой
точности, значение
ускорения свободного
падения во всех точках
поверхности Земли
принято считать
одинаковым и равным
9,8 м/с2.
Графики скоростей для
различных режимов движения
тела с ускорением a = –g.
Сопротивление воздуха
Сопротивление воздуха зависит от
скорости движения
Двигаясь в воздушной среде,
обладающей определенной плотностью,
тело преодолевает сопротивление.
Чем плотнее среда, в которой
перемещается тело, тем больше
преодолеваемое телом сопротивление.
Основная причина возникновения
сопротивления воздуха - разность
давлений впереди и сзади движущегося
тела. Перед телом создается
повышенное давление, сзади него
пониженное.
Сопротивление воздуха тесно связано с
размерами тела, его формой,
состоянием поверхности. Тела, имеющие
больший размер, испытывают большее
сопротивление
t i 1  t i  t
yi 1  yi  v y  t
vi 1  v yi  t   g 
t i1  t i  Δt
yi 1  yi  t  V yi
V yi 1  V yi  t  (
k  V yi
m
 g ).
График падения тел разной
массы без учета сопротивления
Вакуум
12
10
H
8
6
4
2
0
-2 0
0,2
0,4
0,6
0,8
T
1
1,2
1,4
1,6
ГРАФИК ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ РАЗНОЙ
МАССЫ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЯ
С учётом сопротивления
12
10
H
8
M=2
6
M=5
4
2
0
0
0,5
1
T
1,5
2

В данной работе проведено моделирование
движения тел разной массы, брошенных вертикально
вниз учётом и без учёта сопротивления среды. Из
всего вышеизложенного можно сделать следующие
выводы: тела разной массы, двигающиеся с учетом
сопротивления воздуха, имеют разную скорость
движения. И упадут на землю они неодновременно.
Тело с большей массой достигнет земли быстрее, чем
тело с меньшей массой. А тела разной массы,
двигающиеся без учета сопротивления, упадут с
высоты на землю одновременно. Отсюда можно
сделать вывод, что поставленная задача: движение в
поле тяжести Земли, на примере 2х тел, брошенных с
высоты вниз, без сопротивления и с учётом
сопротивления, выполнена успешно. Работа была
разбита на несколько этапов каждый из которых
имел свои особенности.
Работу
выполнила:
Хлебунова Ольга Ф-052