Путь s(t) м
За равные интервалы тело проходит всё больший путь. Поэтому s(t) — парабола.
ФИЗИКА · 9 КЛАСС / ЭКСПЕРИМЕНТ 04
Свободное падение — виртуальная физическая лаборатория
Выберите высоту, отпустите тело и наблюдайте, как под действием силы тяжести меняются его скорость и положение.
01 / ВИРТУАЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Готов к запускуОтпустите. Наблюдайте. Исследуйте.
ЗЕМЛЯt = 0,00 с
Точки следа расположены через равные интервалы времени.
Сцена масштабируется для удобства наблюдения0,00 / 4,52 с
Базовая модель: сопротивление воздуха не учитывается. Значения g приближённые и постоянные у поверхности.
с
РЕЗУЛЬТАТ ЭКСПЕРИМЕНТА
Почему получилось именно так
02 / ОТ ДВИЖЕНИЯ К ЗАКОНАМ
Один эксперимент — три графика
Графики для тела ①. Нажмите на график или используйте стрелки ← →, чтобы исследовать момент времени.
Скорость v(t) м/с
Скорость увеличивается одинаково за каждую секунду. Поэтому v(t) — прямая.
Ускорение a(t) м/с²
Ускорение постоянно в течение падения. Горизонтальная линия на уровне g.
Выберите точку графика для просмотра данных.
Что происходит с формулами
Для тела ① · вниз — положительное направлениеs = gt² / 2
s = 9,81 × 0,00² / 2 = 0,00 м
v = gt
v = 9,81 × 0,00 = 0,00 м/с
h = H − s
h = 100 − 0,00 = 100,00 м
Числа на экране округлены; вычисления используют полную точность. Графики заканчиваются непосредственно перед ударом.
03 / ПРОВЕРЬТЕ ГИПОТЕЗУ
Что будет, если…
Что будет, если увеличить высоту вдвое?
Сравните два опыта на одной планете: 50 м и 100 м. Запишите время каждого, затем разделите второе на первое.
Будет ли ускорение увеличиваться?
Запустите опыт и переместите шкалу времени. Сравните скорость v и ускорение g в начале, середине и конце падения.
ПРАКТИКА / 5 ЗАДАНИЙ
Проверьте свои открытия
Задачи для модели без сопротивления воздуха. Округляйте до сотых, если не указано иначе.
ПОДГОТОВКА / ОГЭ
От эксперимента к решению
Авторские тренировочные задания, не материалы ФИПИ. В этих задачах примите g = 10 м/с².
ИССЛЕДОВАНИЕ / 3–5 ОПЫТОВ
0 / 3 опытаОпределяем ускорение свободного падения
Выберите высоту и запустите опыт на Земле. Запишите показанное время, самостоятельно рассчитайте g = 2H / t² и добавьте измерение. Проведите не менее трёх опытов с разными высотами.
| Опыт | Высота, м | Время, с | Расчёт g, м/с² |
|---|
Модель детерминированная, случайный шум не добавляется. Небольшое отклонение расчёта возникает из-за округления измеренного времени.
КОРОТКО О ГЛАВНОМ
Что такое свободное падение
Свободным падением называется движение тела под действием силы тяжести, если влиянием других сил можно пренебречь. Около поверхности Земли в школьной модели g ≈ 9,8 м/с².
Если сопротивлением воздуха можно пренебречь, масса тела не изменяет ускорение свободного падения.
tпад = √(2H/g) · vудар = √(2gH)
Словарь эксперимента
Ускорение и g
Ускорение — изменение скорости за единицу времени. g — ускорение свободного падения; в модели оно постоянно.
Свободное падение и начальная скорость
В свободном падении действует только сила тяжести. Здесь тело отпускают: его начальная скорость v₀ равна нулю.
Траектория и время падения
Траектория — линия движения тела. Здесь она вертикальна. Время падения отсчитывается от отпускания до достижения поверхности.
○ Эксперимент проведён○ Прогноз проверен○ Задание решено○ Лабораторная завершена