13 voln p d
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 25

Kinematika PowerPoint PPT Presentation


  • 55 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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:

Download Presentation

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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


13 voln p d

13. VOLNÝ PÁD

Kinematika

Mgr. Jana Oslancová

VY_32_INOVACE_F1r0213


Voln p d

Volný pád

První systematické pozorování a měření volného pádu těles prováděl

Galileo Galilei (1564-1642)

volný pád


Voln p d1

Úvodní pokus:

Poslouchej, zda kuličky dopadají na zem ve stejných časových intervalech, a rozhodni o rovnoměrnosti či nerovnoměrnosti jejich pohybu.

a.b.

volný pád


Voln p d2

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


Voln p d3

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


Voln p d4

Úkol 2: Urči směr volného pádu těles:

volný pád


Voln p d5

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


Voln p d6

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


Voln p d7

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?


Voln p d8

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


Voln p d9

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


Voln p d10

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


Voln p d11

Vztahy pro výpočet rychlosti dopadu a času dopadu hmotného bodu z výšky h:

h

volný pád


Voln p d12

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.


Voln p d13

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.


Voln p d14

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

volný pád


Voln p d15

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?


Voln p d16

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


Voln p d17

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


Voln p d18

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


Voln p d19

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


Voln p d20

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


Voln p d21

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.


Voln p d22

Bonusový domácí úkol:

Z jaké výšky a jak dlouho padal k zemi předmět, jestliže posledních 60m padal 2s?

volný pád


Odkazy obr zk a vide

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


  • Login