10 класс. Урок 19. Решение задач по теме "Свободное падение. Ускорение свободного падения. "

Задачи по физике на свободное падение подразделяются на:

1. Падение тела вниз при начальной скорости, равной нулю

 

2. Движение тела, брошенного вертикально вверх  

3. Движение тела, брошенного под любым углом к горизонту, включая бросок в горизонтальном направлении 

Свободное падение - это движение тела только лишь под действием силы тяжести. И хотя в реальных земных условиях действует еще сила сопротивления воздуха, но в школьных задачах она не учитывается! В задачах на свободное падение тело движется с ускорением свободного падения g , вектор которого направлен всегда также, как вектор силы тяжести Fт.

Движение под действием постоянной силы - это равноускоренное движение, поэтому исходными формулами для решения являются 3 основные расчетные формулы равноускоренного движения: для расчета скорости, перемещения и координаты тела. 

Расчетная формула координаты тела:

Если начальная скорость в задаче равна нулю, то формулы упрощаются.

Помните, при решении задач используют расчетные формулы в проекциях векторов! Обратите внимание, что в этих формулах нет «минусов»! Минус может появиться при расчете, когда при подстановке числовых значений придется учитывать знак проекции вектора на ось!

Для решения простой задачи выбираем нужную формулу. Потренируйтесь в преобразовании формулы, если надо найти величину, в нее входящую! 

В более сложных задачах решаем систему из двух уравнений. Обычно это выглядит, как решение задачи по действиям с использованием двух (трех) формул.

Иногда встречаются трудные задачи, когда решение по действиям не удается, тогда решаем систему из двух (или трех) уравнений, используя все свои накопленные знания по алгебре (решение систем уравнений).

В решении необходимо сделать чертежи:

1. Для падения вниз

2. При броске вертикально вверх

                                                         

3. При броске под углом

4. При броске в горизонтальном направлении

Задача1

Шишка, висевшая на ели, оторвалась и за 2 секунды достигла земли. На какой высоте висела шишка? Какую скорость она имела у самой земли? 

Помни! 

1. В данной задаче начальная скорость тела равна нулю, и формулы становятся проще!

2. Будем грамотны! Рассчитываем проекцию вектора, но ответ должен быть в модулях! В последней записи перед ответом переходим от проекции к модулю.

Задача 2 

С крыши дома высотой 25 метров падает кирпич. Определить время его падения на землю.

Помни! 

1. В данной задаче начальная скорость тела равна нулю, формула упрощается! 

2. Выполнить преобразование формулы! 

Задача 3 

Мяч брошен вертикально вверх с начальной скоростью 10м/с. Определить время подъема мяча на максимальную высоту. 

Помните! Проекция вектора ускорения на ось отрицательна! В расчетах не забудьте о знаке минус!

Задача 4 

Стрела пущена вертикально вверх со скоростью 30 м/с. Определить максимальную высоту подъема стрелы.

Помни! 

1. Конечная скорость тела, брошенного вертикально вверх, (на максимальной высоте подъема) равна нулю! Без этой величины задачу не решить! 

2. Проекция вектора ускорения на ось отрицательна, не забудьте подставить «минус»!

Задача 5

Определить через сколько времени упадет на землю мяч, запущенный вертикально вверх от земли с начальной скоростью 25 м/с. 

Помните! Движение тела состоит из двух частей: подъема и спуска. Общее время движения:

t = t (подъема) + t (спуска)

Интересно, что при таком движении тела время подъема и времени спуска одинаковы!

Задачи по материалам http://class-fizika.ru/