Tartalom Fogalmak Törvények Képletek Lexikon

Átírás

1 Fizikakönyv ifj. Zátonyi Sándor, 016. Tartalom Foalmak Törvények Képletek Lexikon A szabadesés Az elejtett kulcs, a fáról lehulló alma vay a leejtett kavics füőleesen esik le. Ősszel a falevelek azonban imbolyó mozással, örbe vonalú pályán hullanak a földre, mert esésüket a leveő közeellenállása is befolyásolja. Ha a közeellenállás elhanyaolható, akkor a kezdősebessé nélkül leeső test mozását szabadesésnek nevezzük. Az indulást követően különböző időpontokban memértük ey szabadon eső vasolyónak a sebesséét. A mérések eredményét táblázatba folaltuk: t s 0,1 0, 0,3 0,4 0,5 v m s 0,98 1,96,94 3,9 4,90 Ha kiszámítjuk a olyó átlayorsulását az eyes szakaszokon, akkor minden esetben 9,8 m/s értéket kapunk. Ha a mérést más tömeű vay anyaú testtel is elvéezzük, akkor is uyanekkora yorsulás adódik. Ezek szerint a szabadesés olyan eyenes vonalú, eyenletesen változó mozás, amelynél a pálya füőlees. A szabadon eső test yorsulását nehézséi (vay ravitációs) yorsulásnak nevezzük. A nehézséi yorsulás jele, iránya füőlees, azaz meközelítőle a Föld középpontja felé mutat. (Az eyenes vonalú mozásoknál metáryaltak szerint a helyett a jelölést is használhatjuk.) Mérések szerint a ravitációs yorsulás a Föld felszínének különböző pontjain nem pontosan uyanakkora. Értéke fü a Föld középpontjától mért távolsától és a földrajzi helytől is. Pontos mérések szerint a nehézséi yorsulás normális értéke 9,80665 m/s, de például Budapesten ennél kissé nayobb, 9,80850 m/s. Feladatokban többnyire eleendő a 9,81 m/s értékkel (vay az eészekre kerekített 10 m/s értékkel) számolni. Más éitesteken a szabadon eső testek szintén eyenes vonalú eyenletesen változó mozást véeznek, de a ravitációs yorsulás általában eltér a Földön mérhető értéktől.

2 Az előző fejezetben láttuk, hoy a meredekebb lejtőn mozó test yorsulása nayobb, mint az enyhébb lejtőn. A szabadesés úy is felfoható, mint ey 90 -os lejtőn vébemenő mozás. Ennél meredekebb lejtő nem képzelhető el, íy a lejtőn mozó test yorsulásának naysáa lefeljebb lehet. Ha a lejtő hajlásszöe 90 -nál kisebb, akkor a test -nél kisebb yorsulással mozo rajta. A szabadon eső test yorsulása, sebessée és elmozdulása az eyenes vonalú eyenletesen változó mozásoknál meismert képletek alapján számítható ki: a állandó, v t, t x. Ha a testnek füőlees irányú kezdősebessée is van, akkor a mozást füőlees hajításnak nevezzük. A hajításokkal ey további fejezetben külön is folalkozunk.

3 Kieészítés 1. A szabadesést kísérleti úton Galileo Galilei ( ) olasz fizikus vizsálta elsőként.. A nehézséi yorsulás -vel történő jelölését Johann Bernoulli ( ) svájci fizikus vezette be. 3. A nehézséi yorsulás értéke a Naprendszer néhány tajának a felszínén: Éitest (m/s ) Nap 74,6 Merkúr 3,8 Vénusz 8,7 Föld 9,8 Mars 3,9 Jupiter 5,1 Szaturnusz 10,4 Uránusz 9,4 Neptunusz 9,8 Plútó 0,5 Hold 1,6 4. A Hold ideális helyszín annak bemutatására, hoy a szabadon eső testek azonosan mozonak. A kísérletet ey kalapáccsal és ey madártollal auusztus -án David Scott, az Apollo 15 űrhajósa tényleesen is elvéezte a Holdon. (A kísérlet videója: =hu) Kísérlet Azonos maassából eyszerre indítva ejtsünk le ey papírlapot és ey kavicsot! Hasonlítsuk össze a két test esésének időtartamát! Mivel mayarázható a kísérlet eredménye? Gyűrjük össze kis ombóccá a papírt, és ismételjük me a kísérletet! Mit tapasztalunk? Mayarázzuk me a látottakat!

4 Példa Milyen maasról kell leejteni ey testet, hoy 90 km/h sebesséel érjen földet? Meoldás v = 90 km/h = 5 m/s =10 m/s h =? A keresett maassá meeyezik a szabadon eső test elmozdulásával. Ez a néyzetes úttörvény alapján, az esési idő ismeretében számítható ki. h t x. Az esés időtartama a v t összefüésből határozható me: v t. Ezt az előző összefüésbe helyettesítve: h t v v. Az adatokat behelyettesítve: m 0 v s h 0m. m 0 s A testet 0 m (kb. hét emelet) maasról kell leejteni, hoy 90 km/h sebesséel érjen földet.

5 Képek jeyzéke Alma szabadesés közben W A nehézséi yorsulás a Naprendszer néhány tajának felszínén Jelmayarázat: Jovédett anya, felhasználása csak a szerző (és az eyéb jotulajdonosok) írásos enedélyével. W A Wikimedia Commons-ból származó kép, felhasználása az eredeti kép leírásának mefelelően. Tartalom Foalmak Törvények Képletek Lexikon Fejlesztés alatt. Utolsó módosítás: :6