Совет 1: Как найти время падения тела

Если пренебречь сопротивлением воздуха, время падения тела не зависит от его массы. Оно определяется только высотой и ускорением свободного падения. Если сбросить с одинаковой высоты два тела разной массы, упадут они одновременно.
Вам понадобится
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Высоту, с которой падает тело, переведите в единицы системы СИ - метры. Ускорение свободного падение дано в справочнике уже переведенным в единицы этой системы - метры, деленные на секунды в квадрате. Для Земли на средней полосе оно составляет 9,81 м/с2. В условиях некоторых задач указаны другие планеты, например, Луна (1,62 м/с2), Марс (3,86 м/с2). Когда обе исходные величины заданы в единицах системы СИ, результат получится в единицах той же системы - секундах. А если в условии указана масса тела, игнорируйте ее. Это информация здесь лишняя, ее могут привести для того, чтобы проверить, насколько хорошо вы знаете физику.
2
Для вычисления времени падения тела умножьте высоту на два, поделите на ускорение свободного падения, а затем из результата извлеките квадратный корень:

t=√(2h/g), где t - время, с; h - высота, м; g - ускорение свободного падения, м/с2.
3
Задача может требовать найти дополнительные данные, например, о том, какова была скорость тела в момент касания земли или на определенной высоте от нее. В общем случае скорость вычисляйте так:

v=√(2g(h-y))

Здесь введены новые переменные: v - скорость, м/с и y - высота, где требуется узнать скорость падения тела, м. Понятно, что при h=y (то есть, в начальный момент падения) скорость равна нулю, а при y=0 (в момент касания земли, перед самой остановкой тела) формулу можно упростить:

v=√(2gh)

После того, как касание земли уже произошло, и тело остановилось, скорость его падения снова равна нулю (если, конечно, оно не спружинило и не подпрыгнуло снова).
4
Для уменьшения силы удара после окончания свободного падения применяют парашюты. Вначале падение является свободным и происходит в соответствии с приведенными выше уравнениями. Затем парашют раскрывается, и происходит плавное замедление за счет сопротивления воздуха, которым теперь пренебрегать нельзя. Закономерности, описываемые приведенными выше уравнениями, больше не действуют, и дальнейшее уменьшение высоты происходит медленно.

Совет 2: Как найти Марс

Марс занимает четвертое место по удаленности то Солнца и седьмое по размерам планет Солнечной системы. Свое название получил в честь древнеримского бога войны. Иногда Марс называется красной планетой: красноватый оттенок поверхности придает оксид железа, содержащийся в грунте.
Вам понадобится
  • Любительский телескоп или мощный бинокль
Инструкция
1
Противостояние Земли и Марса
Когда Земля находится точно между Солнцем и Марсом, т.е. на минимальном расстоянии, равном 55.75 млн км, это соотношение планет называют противостоянием. При этом сам Марс находится в направлении, противоположном Солнцу. Такие противостояния повторяются каждые 26 месяцев в разных точках орбит Земли и Марса. Это наиболее благоприятные моменты для наблюдений красной планеты в любительские телескопы. Раз в 15-17 лет происходят великие противостояния: при этом расстояние до Марса минимально, а сама планета достигает своего наибольшего углового размера и яркости. Последнее великое противостояние было 29 января 2010 года. Следующее будет 27 июля 2018.
2
Условия наблюдений
При наличии любительского телескопа следует искать Марс в небе в периоды противостояний. Детали поверхности доступны для наблюдений лишь в эти периоды, когда угловой диаметр планеты достигает максимального значения. Крупному любительскому телескопу доступны многие интересные детали на поверхности планеты, сезонная эволюция полярных шапок Марса и признаки марсианских пылевых бурь. В небольшой телескоп можно увидеть «темные пятна» на поверхности планеты. Можно разглядеть и полярные шапки, но только во время великих противостояний. Многое зависит и от опыта наблюдений, и от атмосферных условий. Так, чем больше наблюдательский опыт, тем меньше может быть телескоп для «улавливания» Марса и деталей его поверхности. Отсутствие опыта не всегда компенсируется дорогим и мощным телескопом.
3
Где искать
Вечером и утром Марс виден в красно-оранжевом свете, а в середине ночи в желтом. В 2011 году Марс можно наблюдать на небе летом и вплоть до конца ноября. До августа планету можно видеть в созвездии Близнецов, что в северном полушарии неба. С сентября Марс виден в созвездии Рака. Оно находится между созвездиями Льва и Близнецов.
Обратите внимание
Если опыт наблюдений невелик, следует дождаться периода противостояния.
Источники:
  • Марс
  • марс в телескоп

Совет 3: Как найти ускорение свободного падения

Для того чтобы найти ускорение свободного падения, сбросьте достаточно тяжелое тело, желательно металлическое, с некоторой высоты и засеките время падения, затем по формуле рассчитайте ускорение свободного падения. Или измерьте силу тяжести, которая действует на тело известной массы и поделите значение силы на эту массу. Можно использовать математический маятник.
Вам понадобится
  • электронный и обычный секундомер, металлическое тело, весы, динамометр и математический маятник.
Инструкция
1
Нахождение ускорения свободного падения свободно падающего телаВозьмите металлическое тело, и прикрепите его к кронштейну на некоторой высоте, которую сразу измерьте в метрах. Внизу остановите специальную платформу. Кронштейн и платформу присоедините к электронному секундомеру. Высота должна быть подобрана таким образом, чтобы сопротивлением воздуха можно было пренебречь. Рекомендуется выбирать высоты от 2 до 4 м. После этого отсоедините тело от кронштейна, в результате оно начнет свободно падать. После удара о платформу секундомер зафиксирует время падения в секундах. После этого поделите значение высоты на значение времени, взятое во второй степени, а результат умножьте на 2. Получите значение ускорения свободного падения в м/с2.
2
Нахождение ускорения свободного падения через силу тяжести Измерьте на весах массу тела в килограммах с высокой точностью. Затем, возьмите динамометр и подвесьте на него это тело. Но покажет значение силы тяжести в ньютонах. После этого поделите значение силы тяжести на массу тела. В результате получите ускорение свободного падения.
3
Нахождение ускорения свободного падения с помощью математического маятника Возьмите математический маятник (тело, подвешенное на достаточно длинной нити) и заставьте его колебаться, предварительно измерив длину нити в метрах. Включите секундомер и отсчитайте некоторое количество колебаний и засеките время в секундах, за которое они были произведены. После этого поделите количество колебаний на время в секундах, а полученное число возведите во вторую степень. Затем умножьте его на длину маятника и число 39,48. В результате получим ускорение свободного падения.

Совет 4: Как найти силы сопротивления воздуха

Для определения силы сопротивления воздуха создайте условия, при которых тело начнет под действием силы тяжести двигаться равномерно и прямолинейно. Рассчитайте значение силы тяжести, оно будет равно силе сопротивления воздуха. Если тело движется в воздухе, набирая скорость, сила его сопротивления находится при помощи законов Ньютона, также силу сопротивления воздуха можно найти из закона сохранения механической энергии и специальных аэродинамических формул.
Вам понадобится
  • дальномер, весы, спидометр или радар, линейка, секундомер.
Инструкция
1
Определение сопротивления воздуха равномерно падающему телу Измерьте массу тела с помощью весов. Сбросив его с некоторой высоты, добейтесь, чтобы оно двигалось равномерно. Умножьте массу тела в килограммах на ускорение свободного падения, (9,81 м/с²), результатом будет сила тяжести, действующая на тело. А поскольку оно движется равномерно и прямолинейно, сила тяжести будет равна силе сопротивления воздуха.
2
Определение сопротивления воздуха телу, набирающему скоростьОпределите массу тела с помощью весов. После того как тело начало двигаться, с помощью спидометра или радара измерьте его мгновенную начальную скорость. В конце участка измерьте его мгновенную конечную скорость. Скорости измеряйте в метрах в секунду. Если приборы измеряют ее в километрах в час, поделите значение на 3,6. Параллельно с помощью секундомера определите время, за которое происходило это изменение. Отняв от конечной скорости начальную и поделив результат на время, найдите ускорение, с которым движется тело. Затем найдите силу, которая заставляет тело изменять скорость. Если тело падает, то это сила тяжести, если тело движется горизонтально – сила тяги двигателя. От этой силы отнимите произведение массы тела на его ускорение (Fc=F+m•a). Это и будет сила сопротивления воздуха. Важно, чтобы при движении тело не касалось земли, например, двигалось на воздушной подушке или падало вниз.
3
Определение сопротивления воздуха телу, падающему с высотыИзмерьте массу тела и сбросьте его с высоты, которая заранее известна. При контакте с поверхностью земли зафиксируйте скорость тела с помощью спидометра или радара. После этого найдите произведение ускорения свободного падения 9,81 м/с² на высоту, с которой падало тело, отнимите от этого значения скорость, возведенную в квадрат. Полученный результат умножьте на массу тела и поделите на высоту, с которой оно падало (Fc=m•(9,81•H-v²)/H). Это и будет сила сопротивления воздуха.
Совет полезен?
В общем случае силу сопротивления можно найти, если плотность воздуха умножить на квадрат скорости, с которой движется тело, поделить это значение на 2 и умножить на площадь сечения тела, перпендикулярного направлению скорости. Результат нужно умножить на аэродинамический коэффициент, который определяется экспериментально. Поэтому применение этой формулы затруднено.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500