1 / 25

Kinematika

13. VOLNÝ PÁD. Kinematika. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0213. Volný pád První systematické pozorování a měření volného pádu těles prováděl Galileo Galilei (1564-1642). volný pád. Úvodní pokus:

Télécharger la présentation

Kinematika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. 13. VOLNÝ PÁD Kinematika Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0213

  2. Volný pád První systematické pozorování a měření volného pádu těles prováděl Galileo Galilei (1564-1642) volný pád

  3. Úvodní pokus: Poslouchej, zda kuličky dopadají na zem ve stejných časových intervalech, a rozhodni o rovnoměrnosti či nerovnoměrnosti jejich pohybu. a. b. volný pád

  4. Volný pád Zvláštní případ rovnoměrně zrychleného pohybu s nulovou počáteční rychlostí. Těleso je volně (bez udání rychlosti) puštěno z výšky h v blízkosti povrchu Země. Platí to pouze ve vakuu nebo uvažujeme-li ideální případ, kdy zanedbáváme odpor vzduchu. volný pád

  5. Úkol 1: Rozhodni, kdy můžeme při výpočtech dráhy, rychlosti a doby zanedbat odpor vzduchu a kdy ne. Volný pád kladiva z ruky na podlahu. Volný pád peříčka z 1.patra na zem. Volný pád parašutisty s otevřeným padákem. Volný pád parašutisty s neotevřeným padákem. Pád družice s otevřeným padákem na Marsu. volný pád

  6. Úkol 2: Urči směr volného pádu těles: volný pád

  7. Úkol 3: Kdo bude s větším zrychlením padat k Zemi – skokan bungee stojící na mostu nebo astronaut opravující zvenku mezinárodní vesmírnou stanici ISS? volný pád

  8. Zrychlení volného pádu = tíhové zrychlení Země Značíme g Směr vždy svisle dolů ve směru tíhové síly Země (přibližně do středu Země) Velikost klesá s nadmořskou výškou, závisí i na zeměpisné šířce (vliv rotace Země) Dohodou stanovena hodnota normálního tíhového zrychlení g = 9,80665 m/s2 (u nás g = 9,81m/s2) Pro naše školní výpočty stačí: g = 10 m/s2 (je to ona známá gravitační konstanta g) volný pád

  9. Směr tíhového zrychlení = svislý směr Využití – stavebnictví Pomůcka – olovnice volný pád Úkol 4:Kde se využívá znalosti směru tíhového zrychlení? Jak se nazývá pomůcka k tomu určená?

  10. Vztahy pro výpočet dráhy a rychlosti v čase t: t = 0s, v0 = 0m/s, a = g (= 10m/s2) s t :s = ½ gt2 v = gt volný pád

  11. Úkol 5: Míč padá volně z výšky h = 20m. Za jak dlouho a jakou rychlostí míč dopadne na zem? h volný pád s = h = ½gt2 v = gt Řešení: t = 2s v = 10  2 = 20m/s = 72km/h

  12. Úkol 6: Míč padá volně z výšky h. Odvoď obecné vztahy pro čas a rychlost dopadu míče na zem. Ověř správnost výpočtem pro h = 20m. h volný pád h = ½gtd2 … td – čas dopadu vd= gtd …rychlost dopadu

  13. Vztahy pro výpočet rychlosti dopadu a času dopadu hmotného bodu z výšky h: h volný pád

  14. Úkol 7: Na čem všem závisí čas a rychlost dopadu? h volný pád Rychlost dopadu a čas dopadu závisí pouze na výšce, z které těleso volně padá.

  15. Otázka: Proč peříčko dopadne na zem později, když jsme přišli na to, že čas dopadu závisí pouze na výšce, a ta byla v tomto pokusu stejná? volný pád Úkol 8: Pusť z výšky 2m zároveň dřevěnou kuličku a peříčko. Dopadnou na zem zároveň? • Video:Volný pád kladiva a peříčka na Měsíci.

  16. Rychlost dopadu, ani čas dopadu není závislý na hmotnosti tělesa. Všechna tělesa tedy padají ve vakuu k Zemi stejnou rychlostí! volný pád

  17. volný pád Úkol 9: Jak vysoko nad zemí bude skydiver po 20s volného pádu, skočil-li z výšky 3,5km? Skydiver musí být připraven otevřít padák nejpozději 1500m nad zemí. Stihne to? Jaká bude v tomto okamžiku jeho rychlost?

  18. volný pád Řešení 9: Jak vysoko nad zemí bude skydiver po 20s volného pádu, skočil-li z výšky 3,5km? h = h0 – s = h0 – ½ gt2 h = 3500m – 5∙400m = 1500m h0 s Rychlost po 20s: v = gt = 200m/s = 720km/h Otázka: Je to vůbec možné? h

  19. V hustém vzduchu u země se pádová rychlost díky odporu vzduchu ustálí na hodnotě kolem 50 m/s (tj. 180 km/h), což je mezní rychlost při pádu. Při pádu těles z větších výšek musíme při výpočtu dráhy, času i rychlosti počítat s odporem vzduchu! (Ve skutečnosti tedy skydiver brzděn vzduchem urazí kratší dráhu a bude více než 1500m nad zemí a rychlost bude mít maximálně 180km/h.) Minimální výška seskoku pro dosažení mezní rychlosti je díky odporu vzduchu 450m. Skočíte-li z větší výšky, rychleji stejně nepoletíte! volný pád

  20. Úkol 10: Za bezpečný seskok je považován takový, kdy člověk dopadne na zem rychlostí 8m/s (na nohy se zvládnutou technikou doskoku). Z jaké maximální výšky je bezpečné skákat, jestliže náraz netlumíme žádnými pomůckami? volný pád h = 3,2m h = ½ g t2 v = gt nebo rychlost dopadu

  21. Úkol 11: Z Eiffelovy věže byla puštěna k zemi kulička, o 1 sekundu později druhá. Urči jejich vzájemnou vzdálenost po 2s, 3s, 4s, 5s. volný pád

  22. Řešení 11: Byla puštěna k zemi 1. kulička, o 1 sekundu později druhá. Určíme obecně závislost jejich vzájemné vzdálenosti na čase měřeného od puštění 1.kuličky. volný pád s2 = ½ g (t – 1)2 x = s1- s2= ½ g t2- ½ g (t – 1)2 = = ½ g t2- ½ g (t2 – 2t + 1) x = gt – ½ g s1 = ½ g t2 t = 2s: x = 15m t = 3s: x = 25m t = 4s: x = 35m t = 5s: x = 45m

  23. volný pád Otázka:Při řešení předchozí úlohy jsme zjistili, že za každou sekundu se kuličky od sebe vzdálí o 10m. Jak to jednoduše zdůvodnit? v1 = gt v2 = g(t-1) = gt – g rozdíl rychlostí Δv = g = 10m/s → První kulička se od té druhé vzdaluje rychlostí 10m/s.

  24. Bonusový domácí úkol: Z jaké výšky a jak dlouho padal k zemi předmět, jestliže posledních 60m padal 2s? volný pád

  25. Galileo Galilei: http://www.aldebaran.cz/famous/photos/Galileo_01.jpg Zeměkoule: http://pixabay.com/static/uploads/photo/2012/04/14/16/33/black-34526_640.png Video Hammer and feather on theMoon (NASA): http://www.youtube.com/watch?v=5C5_dOEyAfk Ostatní: klipart Microsoft odkazy obrázků a videí

More Related