Fórmula de caída libre: velocidad inicial Vo=0, velocidad final V=gt, altura de caída h=1/2gt?. La caída libre se refiere al movimiento de un objeto convencional con una velocidad inicial de cero solo bajo la acción de la gravedad, lo que se llama caída libre.
Resumen de las leyes del movimiento de caída libre.
La caída de hojas, manzanas, copos de nieve que caen del cielo, etc. son causadas por la gravedad. Por tanto, el estudio de la caída libre es de gran importancia para nuestras vidas y otros aspectos. Por ejemplo, podemos medir la profundidad desde la boca del pozo hasta la superficie del agua a través de la caída de rocas; los astronautas usan paracaídas para reducir la velocidad de aterrizaje al salir de Shenzhou 6. Todos estos utilizan conocimientos relacionados con las caídas. El movimiento de caída libre es esencialmente un movimiento lineal uniforme e ideal. Galileo abrió la puerta a la física moderna al estudiar el movimiento de los cuerpos en caída. Muchas leyes físicas no pueden obtenerse directamente de los fenómenos superficiales, sino que deben obtenerse mediante experimentos repetidos. Derivación de la fórmula de la ley de caída libre
La fórmula de la aceleración debida a la gravedad se puede derivar utilizando la ley de gravitación universal de Newton.
Cuando un objeto en el cielo sobre la Tierra toma el centro de la Tierra como punto de referencia para describir su movimiento, se mueve en un círculo uniforme alrededor de la Tierra. La fuerza externa resultante sobre el objeto en el. La dirección de la línea que conecta el centro de la Tierra es una dirección La fuerza centrípeta en el centro de la Tierra Esta fuerza centrípeta es proporcionada por la gravitación universal entre el objeto y la Tierra, es decir, F = F millones. fórmula de la segunda ley que sigue la fuerza centrípeta: F = mg y la fórmula de la ley de gravitación universal, podemos obtener: (Cuando R es mucho mayor que h)
En la fórmula anterior, M es la masa de la Tierra, m es la masa del objeto, R es el radio de la Tierra, h es la altura del objeto desde el suelo y g es el movimiento circular uniforme del objeto alrededor de la Tierra. es la aceleración gravitacional del objeto aquí G es la constante gravitacional.
Echemos un vistazo a la situación en la que un objeto sobre el suelo está en caída libre. En este caso, la atracción gravitacional de la Tierra sobre el objeto es mayor que la fuerza centrípeta necesaria para que el objeto haga una circular uniforme. movimiento alrededor de la tierra en esa posición, por lo que el objeto caerá libremente. La fuerza externa total sobre un objeto en caída libre sigue siendo: F = F
De la fórmula para la aceleración gravitacional del objeto derivada anteriormente, se puede ver que dos objetos a la misma altura sobre el suelo, independientemente de la masa del objeto, tamaño, estructura y densidad, la aceleración gravitacional que obtienen es exactamente la misma.