Havasız kosmosdakı bütün cisimlər eyni sürətlənmə ilə düşür. Bəs bu niyə baş verir? Sərbəst düşən cismin sürətlənməsi nə üçün onun kütləsindən asılı deyil? Bu suallara cavab vermək üçün “kütlə” sözünün mənası üzərində diqqətlə düşünməli olacağıq.

Gəlin əvvəlcə Qalileonun bütün cisimlərin eyni sürətlə düşməli olduğunu sübut etməyə çalışdığı mülahizələrinin gedişatı üzərində dayanaq. Bənzər şəkillərdə mülahizə yürütərək, məsələn, elektrik sahəsində bütün yüklərin də eyni sürətlənmə ilə hərəkət etdiyi qənaətinə gəlməyəcəyikmi?

İki elektrik yükü olsun - böyük və kiçik; Fərz edək ki, verilmiş elektrik sahəsində böyük yük daha sürətli hərəkət edir. Gəlin bu ittihamları birləşdirək. Kompozit yük indi necə hərəkət etməlidir: böyük yükdən daha sürətli və ya yavaş? Bir şey əmindir ki, mürəkkəb yükə təsir edən qüvvə yan tərəfdən elektrik sahəsi, hər bir yükün ayrıca yaşadığı daha çox qüvvə olacaq. Ancaq bu məlumat hələ də bir cismin sürətlənməsini təyin etmək üçün kifayət deyil; həm də kompozit yükün ümumi kütləsini bilmək lazımdır. Məlumat çatışmazlığı səbəbindən mürəkkəb yükün hərəkəti ilə bağlı müzakirəmizi dayandırmalıyıq.

Bəs Qaliley ağır və yüngül cisimlərin düşməsini müzakirə edərkən niyə oxşar çətinliklərlə qarşılaşmadı? Qravitasiya sahəsində kütlənin hərəkəti elektrik sahəsindəki yükün hərəkətindən nə ilə fərqlənir? Belə çıxır ki, burada heç bir əsaslı fərq yoxdur. Elektrik sahəsində yükün hərəkətini təyin etmək üçün yükün və kütlənin böyüklüyünü bilməliyik: onlardan birincisi elektrik sahəsindən yükə təsir edən qüvvəni, ikincisi isə verilmiş qüvvədə sürətlənməni təyin edir. Qravitasiya sahəsində cismin hərəkətini təyin etmək üçün həmçinin iki kəmiyyəti nəzərə almaq lazımdır: cazibə yükü və onun kütləsi. Qravitasiya yükü qravitasiya sahəsinin cismə təsir etdiyi qüvvənin böyüklüyünü müəyyən edir, kütlə isə verilmiş qüvvə vəziyyətində cismin sürətlənməsini müəyyən edir. Qaliley üçün bir qiymət kifayət idi, çünki o, cazibə yükünü kütləyə bərabər hesab edirdi.

Fiziklər adətən “qravitasiya yükü” ifadəsini işlətmirlər, əksinə “ağır kütlə” deyirlər. Qarışıqlığın qarşısını almaq üçün müəyyən bir qüvvənin təsiri altında cismin sürətlənməsini təyin edən kütləyə “inertial kütlə” deyilir. Beləliklə, məsələn, xüsusi nisbilik nəzəriyyəsində müzakirə olunan kütlə inertial kütlədir.

Ağır və inert kütlələri bir qədər daha dəqiq səciyyələndirək.

Məsələn, bir çörəyin çəkisi 1-dir deyəndə nəyi nəzərdə tuturuq Kiloqram? Bu, Yerin güclə özünə cəlb etdiyi çörəkdir V 1 Kiloqram (təbii ki, çörək Yer kürəsini eyni qüvvə ilə çəkir). Niyə Yer 1 kq qüvvə ilə bir çörəyi, məsələn, daha böyük olanı, məsələn, 2 qüvvə ilə cəlb edir? Kiloqram? Çünki ikinci çörəkdə birincidən çox çörək olur. Yaxud, necə deyərlər, ikinci çörək birincidən daha çox kütləyə (daha doğrusu, iki dəfə çox) malikdir.

Hər bir bədənin müəyyən çəkisi var və çəki ağır kütlədən asılıdır. Ağır kütlə cismin çəkisini təyin edən xüsusiyyətidir və ya başqa sözlə, ağır kütlə sözügedən cismin digər cisimlər tərəfindən hansı qüvvə ilə cəlb olunduğunu müəyyən edir. Beləliklə, miqdarlar T Və M, (10) düsturunda görünən ağır kütlələrdir. Nəzərə almaq lazımdır ki, ağır kütlə bədəndəki maddənin miqdarını xarakterizə edən müəyyən bir miqdardır. Bədən çəkisi, əksinə, xarici şəraitdən asılıdır.

Gündəlik həyatda biz bir cismin Yer tərəfindən hansı qüvvə ilə cəlb olunduğunu başa düşürük, biz bədənin çəkisini Yerə nisbətdə ölçürük; Bir cismin Aya, Günəşə və ya hər hansı digər cismə nisbətən çəkisi haqqında asanlıqla danışa bilərik. Bir şəxs digər planetləri ziyarət etməyi bacardıqda, bədənin çəkisinin ölçüldüyü kütlədən asılı olduğunu birbaşa yoxlamaq imkanı olacaq. Təsəvvür edək ki, Marsa gedən astronavtlar özləri ilə Yer kürəsində 1 ədəd çörək götürüblər. Kiloqram. Onu Marsın səthində çəkdikdən sonra çörəyin çəkisinin 380-ə bərabər olduğunu görəcəklər. G. Uçuş zamanı çörəyin ağır kütləsi dəyişməyib, ancaq çörəyin çəkisi demək olar ki, üç dəfə azalıb. Səbəb aydındır: Marsın ağır kütləsi Yerin ağır kütləsindən azdır, ona görə də Marsda çörəyin cazibəsi Yerdəkindən azdır. Amma bu çörək harada yeyilməsindən asılı olmayaraq sizi tam eyni şəkildə qane edəcək - Yerdə və ya Marsda. Bu misaldan aydın olur ki, bədən çəkisi ilə deyil, ağır kütləsi ilə xarakterizə olunmalıdır. Bizim vahidlər sistemimiz elə seçilmişdir ki, bədənin çəkisi (Yerə nisbətən) ədədi olaraq ağır kütləyə bərabərdir, yalnız bunun sayəsində gündəlik həyatda ağır kütlə ilə bədən çəkisini ayırmağa ehtiyac qalmır.

Aşağıdakı misalı nəzərdən keçirək. Qısa bir yük qatarı stansiyaya gəlsin. Əyləc basılır və qatar dərhal dayanır. Sonra ağır çəkili sıra gəlir. Burada qatarı dərhal dayandıra bilməzsiniz - daha çox yavaşlamalısınız. Qatarları dayandırmaq niyə bu qədər uzun çəkir? fərqli vaxt? Adətən cavab belə olur ki, ikinci qatar birincidən daha ağır idi - səbəb budur. Bu cavab qeyri-dəqiqdir. Lokomotiv maşinisti qatarın çəkisinə nə fikir verir? Onun üçün önəmli olan qatarın sürəti azaltmaq üçün nə qədər müqavimət göstərməsidir. Nəyə görə Yerin daha güclü cəlb etdiyi qatarın sürət dəyişikliyinə daha inadla müqavimət göstərdiyini düşünməliyik? Düzdür, gündəlik müşahidələr bunun belə olduğunu göstərir, lakin bunun sırf təsadüf olduğu ortaya çıxa bilər. Qatarın çəkisi ilə sürətin dəyişməsinə göstərdiyi müqavimət arasında heç bir məntiqi əlaqə yoxdur.

Beləliklə, biz bir cismin çəkisi (və deməli, ağır kütlə) ilə izah edə bilmərik ki, eyni qüvvələrin təsiri altında bir cismin sürətini itaətkarcasına dəyişir, digəri isə bunun üçün xeyli vaxt tələb edir. Səbəbi başqa yerdə axtarmalıyıq. Cismin sürət dəyişikliyinə müqavimət göstərmək xüsusiyyətinə ətalət deyilir. Artıq qeyd etdik ki, latınca “inertia” tənbəllik, süstlük deməkdir. Əgər bədən “tənbəldirsə”, yəni sürətini daha yavaş dəyişirsə, onun daha böyük ətalət olduğu deyilir. Kütləsi az olan qatarın kütləsi çox olan qatardan daha az ətalət olduğunu gördük. Burada biz yenidən “kütlə” sözünü işlətdik, lakin başqa mənada. Yuxarıda, kütlə bir cismin digər cisimlər tərəfindən cazibəsini xarakterizə etdi, lakin burada bir cismin ətalətini xarakterizə edir. Məhz buna görə də eyni “kütlə” sözünün iki fərqli mənada işlədilməsində çaşqınlığı aradan qaldırmaq üçün “ağır kütlə” və “inert kütlə” deyirlər. Ağır kütlə digər cisimlərdən cismə cazibə qüvvəsinin təsirini xarakterizə etdiyi halda, ətalət kütləsi bədənin ətalətini xarakterizə edir. Bir cismin ağır kütləsi ikiqat artarsa, digər cisimlər tərəfindən onun cazibə qüvvəsi ikiqat artar. Ətalət kütləsi ikiqat artarsa, müəyyən bir qüvvənin təsiri altında cismin əldə etdiyi sürətlənmə yarıbayarı azalacaqdır. Əgər ikiqat böyük inertial kütlə ilə cismin sürətlənməsinin dəyişməz qalmasını tələb etsək, ona iki dəfə çox qüvvə tətbiq etmək lazımdır.

Bütün cisimlərin inert kütləsi ağır kütləyə bərabər olsaydı nə baş verərdi? Məsələn, bir dəmir parçası və daş olsun və dəmir parçasının hərəkətsiz kütləsi daşın inert kütləsindən üç dəfə böyükdür. Bu o deməkdir ki, bu cisimlərə bərabər sürətlər vermək üçün bir dəmir parçası daşa tətbiq olunandan üç dəfə böyük qüvvəyə məruz qalmalıdır. İndi fərz edək ki, ətalət kütləsi həmişə ağır olana bərabərdir. Bu o deməkdir ki, bir dəmir parçasının ağır kütləsi daşın ağır kütləsindən üç dəfə çox olacaq; bir dəmir parçası bir daşdan üç dəfə güclü Yer tərəfindən cəlb olunacaq. Ancaq bərabər sürətlər vermək üçün tam üç dəfə güc tələb olunur. Deməli, bir dəmir parçası və bir daş Yerə bərabər sürətlərlə düşəcək.

Yuxarıda deyilənlərdən belə çıxır ki, ətalət və ağır kütlələr bərabər olarsa, bütün cisimlər Yerə eyni sürətlə düşəcəklər. Təcrübə göstərir ki, sərbəst düşmə zamanı bütün cisimlərin sürətlənməsi eynidir. Buradan belə nəticəyə gəlmək olar ki, bütün cisimlərin inert kütləsi ağır kütləyə bərabərdir.

İnert kütlə və ağır kütlə məntiqi olaraq əlaqəsi olmayan fərqli anlayışlardır. Onların hər biri bədənin müəyyən bir xüsusiyyətini xarakterizə edir. Əgər təcrübə inert və ağır kütlələrin bərabər olduğunu göstərirsə, bu o deməkdir ki, əslində biz iki fərqli anlayışdan istifadə edərək bədənin eyni xassəsini xarakterizə etmişik. Bədənin yalnız bir kütləsi var. Əvvəllər ona iki növ kütlə aid etməyimiz sadəcə olaraq təbiət haqqında kifayət qədər məlumatlı olmamağımızdan irəli gəlirdi. İndi haqlı olaraq demək olar ki, ağır bədən kütləsi inert kütləyə bərabərdir. Deməli, ağır və inert kütlənin nisbəti müəyyən dərəcədə kütlə (daha doğrusu, inert kütlə) və enerji nisbətinə bənzəyir.

Qalileonun kəşf etdiyi sərbəst düşmə qanunlarının ətalət və ağır kütlə bərabərliyinə görə baş verdiyini ilk dəfə Nyuton göstərdi. Bu bərabərlik eksperimental olaraq qurulduğuna görə, bütün ölçmələrdə qaçılmaz olaraq ortaya çıxan səhvləri mütləq nəzərə almaq lazımdır. Nyutonun hesablamalarına görə, ağır kütləsi olan bir bədən üçün V 1 Kiloqram inert kütlə bir kiloqramdan 1 q-dan çox olmamaqla fərqlənə bilər.

Alman astronomu Bessel inert və ağır kütlə arasındakı əlaqəni öyrənmək üçün sarkaçdan istifadə etdi. Göstərmək olar ki, cisimlərin ətalət kütləsi ağır kütləyə bərabər deyilsə, sarkacın kiçik rəqsləri dövrü onun çəkisindən asılı olacaqdır. Bu arada müxtəlif bədənlərlə, o cümlədən canlılarla aparılan dəqiq ölçmələr belə bir asılılığın olmadığını göstərdi. Ağır kütlə inert kütləyə bərabərdir. Təcrübəsinin dəqiqliyini nəzərə alaraq, Bessel cismin ətalət kütləsinin 1 olduğunu iddia edə bilər. Kiloqram ağır kütlədən 0,017 q-dan çox olmayan fərq ola bilər 1894-cü ildə macar fiziki R.Eotvos çox böyük dəqiqliklə inert və ağır kütlələri müqayisə edə bildi. Ölçmələrdən məlum oldu ki, bədənin inertial kütləsi V 1 Kiloqram ağır kütlədən 0,005-dən çox olmayan fərq ola bilər mG . Müasir ölçmələr mümkün səhvi təxminən yüz dəfə azaldıb. Ölçmələrin belə dəqiqliyi inert və ağır kütlələrin həqiqətən bərabər olduğunu təsdiq etməyə imkan verir.

Xüsusilə maraqlı təcrübələr 1918-ci ildə uranın radioaktiv izotopu üçün ağır və inert kütlənin nisbətini tədqiq edən holland fiziki Zeeman tərəfindən aparılmışdır. Uran nüvələri qeyri-sabitdir və zaman keçdikcə qurğuşun və helium nüvələrinə çevrilir. Bu zaman radioaktiv parçalanma prosesi zamanı enerji ayrılır. Təxmini qiymətləndirmə göstərir ki, transformasiya zamanı 1 G saf uran qurğuşun və heliuma 0,0001 buraxılmalıdır G enerji (yuxarıda enerjinin qramla ölçülə biləcəyini gördük). Beləliklə, deyə bilərik ki, 1 G uranın tərkibində 0,9999 var G inert kütlə və 0.0001 G enerji. Zeemanın ölçmələri göstərdi ki, belə bir uran parçasının ağır kütləsi 1 q-dır. Artıq yuxarıda qeyd etdik ki, enerji ilə ətalət kütləsi arasında fərq qoymağın mənası yoxdur, çünki onların hər ikisi bədənin eyni xassəsini xarakterizə edir. Ona görə də sadəcə olaraq demək kifayətdir ki, uran parçasının inert kütləsi 1 q-dır. Radioaktiv cisimlər üçün inert və ağır kütlə də bərabərdir. İnert və ağır kütlənin bərabərliyi bütün təbii cisimlərin ümumi xüsusiyyətidir.

Məsələn, hissəcik sürətləndiriciləri hissəciklərə enerji verməklə onların çəkisini artırır. Məsələn, elektronlar sürətləndiricidən qaçarsa... istirahətdə olan elektronların enerjisindən 12.000 dəfə böyük enerjiyə malikdirlər, onda sonuncudan 12.000 dəfə ağırdırlar. (Bu səbəbdən yüksək güclü elektron sürətləndiricilərinə bəzən elektron “çəkilər” deyilir.)

Sərbəst düşmə obyektlərin şaquli olaraq aşağı və ya şaquli olaraq yuxarıya doğru hərəkətidir. Bu vahid sürətlənmiş hərəkətdir, lakin onun xüsusi növüdür. Bu hərəkət üçün vahid sürətlənmiş hərəkətin bütün düsturları və qanunları etibarlıdır.

Əgər cisim şaquli olaraq aşağıya doğru uçursa, o zaman sürətlənir, bu halda sürət vektoru (şaquli aşağıya doğru yönəldilir) sürət vektoru ilə üst-üstə düşür. Əgər cisim şaquli olaraq yuxarıya doğru uçursa, bu halda sürət vektoru (yuxarıya doğru yönəldilir) sürətlənmə istiqaməti ilə üst-üstə düşmür; Sərbəst düşmə zamanı sürətlənmə vektoru həmişə şaquli olaraq aşağıya doğru yönəldilir.

Cismlərin sərbəst düşməsi zamanı sürətlənmə sabit qiymətdir.
Bu o deməkdir ki, hansı cismin yuxarı və ya aşağı uçmasından asılı olmayaraq onun sürəti eyni şəkildə dəyişəcək. AMMA bir xəbərdarlıqla, əgər hava müqavimətinin qüvvəsini laqeyd etmək olarsa.

Cazibə qüvvəsi səbəbindən sürətlənmə adətən sürətlənmədən başqa hərflə işarələnir. Lakin sərbəst düşmənin sürətlənməsi və sürətlənməsi eyni fiziki kəmiyyətdir və eyni fiziki məna daşıyır. Onlar vahid sürətlənmiş hərəkət üçün düsturlarda bərabər şəkildə iştirak edirlər.

Bədən aşağı uçduqda (sürətləndikdə) "+" işarəsini, bədən yuxarı uçduqda (yavaşladıqda) "-" işarəsini yazırıq.

Hər kəs məktəb fizika dərsliklərindən bilir ki, vakuumda çınqıl və lələk eyni şəkildə uçur. Ancaq az adam başa düşür ki, niyə vakuumda müxtəlif kütlələrin cisimləri eyni anda yerə enir. İstər vakuumda olsunlar, istər havada olsunlar, kim nə deyə bilərsə, onların kütləsi fərqlidir. Cavab sadədir. Yerin cazibə sahəsinin yaratdığı cisimləri aşağı salan qüvvə (cazibə qüvvəsi) bu cisimlər üçün fərqlidir. Bir daş üçün daha böyükdür (daş daha çox kütləyə malik olduğundan), lələk üçün daha kiçikdir. Ancaq heç bir asılılıq yoxdur: güc nə qədər böyükdürsə, sürətlənmə də bir o qədər böyükdür! Müqayisə edək, ağır şkaf və yüngül yataq masası üzərində eyni qüvvə ilə hərəkət edirik. Bu qüvvənin təsiri altında yataq masası daha sürətli hərəkət edəcək. Və şkaf və çarpayı masasının bərabər şəkildə hərəkət etməsi üçün şkaf çarpayı masasından daha güclü şəkildə təsirlənməlidir. Yer də eyni şeyi edir. Daha ağır cisimləri daha yüngüllərdən daha çox qüvvə ilə cəlb edir. Və bu qüvvələr kütlələr arasında elə bölüşdürülür ki, kütlədən asılı olmayaraq hamısı eyni anda vakuuma düşür.

Yaranan hava müqaviməti məsələsini ayrıca nəzərdən keçirək. Gəlin iki eyni vərəq götürək. Biz onlardan birini əzəcəyik və eyni zamanda onları buraxacağıq. Əzilmiş yarpaq daha tez yerə düşər. Burada müxtəlif düşmə vaxtları bədən çəkisi və cazibə qüvvəsi ilə bağlı deyil, hava müqaviməti ilə bağlıdır.

Müəyyən bir hündürlükdən düşən bir cismi düşünün h ilkin sürət olmadan. OU-nun koordinat oxu yuxarıya doğru yönəldilirsə, koordinatların mənşəyini Yerin səthi ilə uyğunlaşdırırsa, bu hərəkətin əsas xüsusiyyətlərini əldə edirik.

Şaquli olaraq yuxarıya atılan cisim cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi ilə bərabər şəkildə hərəkət edir. Bu halda, sürət və təcil vektorları istiqamətləndirilir əks tərəflər, və sürət modulu zamanla azalır.

ƏHƏMİYYƏTLİ! Bir cismin maksimum hündürlüyə qalxması və sonradan yer səviyyəsinə enməsi tamamilə simmetrik hərəkətlər olduğundan (eyni sürətlənmə ilə, sadəcə biri yavaş, digəri sürətləndirilmişdir), onda bədənin enmə sürəti sürətə bərabər olacaqdır. onunla yuxarıya atıldı. Bu zaman cismin maksimum hündürlüyə qalxması vaxtı bədənin bu hündürlükdən yer səviyyəsinə enməsi ilə bərabər olacaq. Beləliklə, bütün uçuş vaxtı yüksəlmə və ya enmə vaxtından iki dəfə çox olacaq. Eyni səviyyədə olan cismin qalxma və enmə sürəti də eyni olacaq.

Xatırlamaq lazım olan əsas şey

1) Bədənin sərbəst düşməsi zamanı sürətlənmə istiqaməti;
2) Sərbəst düşmə sürətinin ədədi qiyməti;
3) Düsturlar

Müəyyən hündürlükdən düşən cismin vaxtını təyin etmək üçün düstur çıxarın h ilkin sürət olmadan.

Cismin ilkin sürətlə atıldıqda maksimum hündürlüyə qalxması üçün lazım olan vaxtı təyin etmək üçün düstur çıxarın v0

Başlanğıc sürətlə şaquli olaraq yuxarı atılan cismin maksimum qaldırma hündürlüyünü təyin etmək üçün düstur çıxarın v0

Geri irəli

Diqqət! Slayd önizləmələri yalnız məlumat məqsədi daşıyır və təqdimatın bütün xüsusiyyətlərini əks etdirməyə bilər. Bu işlə maraqlanırsınızsa, tam versiyanı yükləyin.

Sərbəst düşmə maraqlı, lakin eyni zamanda olduqca mürəkkəb bir sualdır, çünki bütün dinləyicilər kütlələrindən asılı olmayaraq bütün cisimlərin eyni sürətlənmə ilə və hətta müqavimət olmadıqda bərabər sürətlə düşməsi ilə təəccüblənir və ona inanmırlar. ətraf Mühit. Bu qərəzdən qurtulmaq üçün müəllim çox vaxt və səy sərf etməlidir. Baxmayaraq ki, müəllimin tələbələrdən gizlicə həmkarından soruşduğu vaxtlar olur: “Niyə sürət və sürət eynidir?”. Yəni, belə çıxır ki, müəllim bəzən mexaniki olaraq bəzi həqiqətləri təqdim edir, baxmayaraq ki, gündəlik səviyyədə özü şübhəli insanlar arasında qalır. Bu o deməkdir ki, riyazi hesablamalar və cazibə qüvvəsi ilə kütlə arasında düz mütənasib əlaqə anlayışı kifayət deyil. g = F ağır/m düsturundan istifadə edərək, kütlənin ikiqat artdığı zaman cazibə qüvvəsinin də ikiqat artdığını və ikiliklərin ləğv edildiyini əsaslandırmaqdan daha inandırıcı görüntülərə ehtiyac var (yəni, nəticədə düstur əvvəlki formasını alır). Sonra üç, dörd və s. üçün oxşar nəticələr çıxarılır. Amma düsturların arxasında tələbələr əsl izahı görmürlər. Düstur, olduğu kimi, öz-özünə qalır, amma həyat təcrübəsi müəllimin hekayəsi ilə razılaşmanıza mane olur. Və müəllim nə qədər danışsa da, inandırsa da, yaddaşda dərin iz buraxan, məntiqi cəhətdən əsaslandırılmış qalıcı bilik olmayacaq. Buna görə də, təcrübənin göstərdiyi kimi, belə bir vəziyyətdə fərqli bir yanaşma lazımdır, yəni emosional səviyyəyə təsir - təəccübləndirmək və izah etmək. Bu vəziyyətdə, Nyuton borusu ilə çətin sınaq olmadan edə bilərsiniz. Hər hansı bir mühitdə bir cismin hərəkətinə havanın təsirini sübut edən sadə təcrübələr və bir tərəfdən öz aydınlığı ilə çoxlarını maraqlandıra bilən, digər tərəfdən isə tez və səmərəli şəkildə mənimsəməyə imkan verəcək məzəli nəzəri arqumentlər öyrənilən material kifayət qədərdir.

Bu mövzuda təqdimatda 9-cu sinifdə öyrənilmiş "Cəsədlərin sərbəst düşməsi" paraqrafına uyğun slaydlar var və yuxarıda göstərilən problemləri də əks etdirir. Təqdimatın məzmununu daha ətraflı nəzərdən keçirək, çünki o, animasiyadan istifadə edərək hazırlanmışdır və buna görə də fərdi slaydların mənasını və məqsədini izah etmək lazımdır. Slaydların təsviri təqdimatda onların nömrələnməsinə uyğun olacaq.

1. Başlıq
2. "Sərbəst düşmə" termininin tərifi
3. Qalileonun portreti
4. Galileonun təcrübələri. Müxtəlif kütlələrə malik iki top Piza qülləsindən düşür və eyni anda yerin səthinə çatır. Cazibə vektorları müvafiq olaraq müxtəlif uzunluqlara malikdir.
5. Cazibə kütləsi ilə mütənasibdir: Fweight = mg. Bu ifadəyə əlavə olaraq, slaydda iki dairə göstərilir. Biri qırmızı, digəri isə mavidir ki, bu slaydda cazibə və kütlə üçün hərflərin rənginə uyğun gəlir. Birbaşa və tərs mütənasib əlaqənin mənasını nümayiş etdirmək üçün bu dairələr kliklədikdə eyni vaxtda eyni sayda artmağa və ya azalmağa başlayır.
6. Cazibə kütləsi ilə mütənasibdir. Amma bu dəfə riyazi şəkildə göstərilir. Animasiya sərbəst düşməni sürətləndirmək üçün düsturun həm payına, həm də məxrəcinə eyni amilləri əvəz etməyə imkan verir. Bu nömrələr azaldılır (animasiyada da əks olunur) və düstur eyni olur. Yəni burada biz tələbələrə nəzəri cəhətdən sübut edirik ki, sərbəst düşmə zamanı kütləsindən asılı olmayaraq bütün cisimlərin sürətlənməsi eyni olur.
7. Yer kürəsinin səthində cazibə qüvvəsi səbəbindən sürətlənmənin dəyəri eyni deyil: qütbdən ekvatora qədər azalır. Ancaq hesablayarkən, təxminən 9,8 m / s2 dəyərini alırıq.
8. 9. Pulsuz payız şeirləri(onları oxuduqdan sonra şeirin məzmunu ilə bağlı tələbələr arasında sorğu keçirməlisiniz)

Havanı saymırıq və yerə uçuruq,
Sürət artır, bu artıq mənə aydındır.
Hər saniyə hər şey eynidir:
Hamı "on" əlavə edir, Yer bizə kömək edəcəkdir.
Sürətimi saniyədə metrlərlə artırıram.
Yerə çatan kimi bəlkə sakitləşərəm.
Sürətlənməni bilə-bilə vaxtında gəldiyimə görə şadam
Sərbəst düşmə təcrübəsi.
Amma yəqin ki, növbəti dəfə daha yaxşıdır
Dağlara qalxacağam, bəlkə Qafqaza:
Orada daha az "g" olacaq. Tək problem budur
Həmişə olduğu kimi, aşağı addımlayırsan və rəqəmlər yenidən
Onlar çaparaq qaçacaqlar və dayandırıla bilməzlər.
Ən azından, ümumiyyətlə, havanın sürəti azalacaq.
Yox. Bunun əvəzinə Aya və ya Marsa gedək.
Oradakı təcrübələr dəfələrlə daha təhlükəsizdir.
Daha az cazibə - hər şeyi özüm tapdım,
Beləliklə, ora tullanmaq daha maraqlı olacaq.

1. 11. Yüngül təbəqənin və ağır topun havada və havasız məkanda hərəkəti (animasiya).

1. Slayd havasız kosmosda cisimlərin hərəkəti təcrübəsini nümayiş etdirmək üçün qurğunu göstərir. Nyuton borusu bir şlanqla Komovski pompasına bağlanır. Boruda kifayət qədər vakuum yarandıqdan sonra içindəki cisimlər (qranul, mantar və lələk) demək olar ki, eyni vaxtda düşür.
2. Animasiya: "Nyuton borusuna düşən cisimlər." Gövdələr: fraksiya, sikkə, mantar, lələk.
3. Havada hərəkət edərkən bədənə tətbiq olunan nəticə qüvvələrinin nəzərə alınması. Animasiya: hava müqavimətinin qüvvəsi (mavi vektor) cazibə qüvvəsindən (qırmızı vektor) çıxarılır və nəticə qüvvəsi (yaşıl vektor) ekranda görünür. Daha böyük səth sahəsi olan ikinci gövdə (boşqab) üçün hava müqaviməti daha böyükdür və nəticədə ağırlıq qüvvəsi və hava müqaviməti topdan daha azdır.
4. 
   İki vərəq götürün eyni kütlə. Onlardan biri qırışmışdı. Vərəqlər aşağı düşür fərqli sürətlər və sürətlənmələr. Bununla sübut edirik ki, eyni kütləli, müxtəlif formada olan iki cismin havada müxtəlif sürətlə düşür.
5. Cisimlərin hərəkətinə müqavimət göstərməkdə havanın rolunu göstərən Nyuton borusu olmayan təcrübələrin fotoşəkilləri.
   Uzunluğu və eni kitabınkından az olan bir dərslik və bir vərəq götürürük. Bu iki cismin kütlələri təbii olaraq fərqlidir, lakin birlikdə düşəcəklər eyni sürətlər və sürətlər, əgər təbəqə üçün hava müqavimətinin təsiri aradan qaldırılırsa, yəni vərəq bir kitabın üzərinə qoyulur. Əgər cəsədlər yerin səthindən yuxarı qaldırılıb bir-birindən ayrı buraxılırsa, yarpaq daha yavaş düşür.
6. Sərbəst düşən cisimlərin sürətinin niyə eyni olduğunu və bu cisimlərin kütləsindən asılı olmadığını çoxlarının anlamadığı suala.
   Qalileonun bu problemi nəzərə alaraq, bir zəncirlə birləşdirilmiş iki hissəsi ilə bir kütləvi cismi əvəz etməyi təklif etməsi və vəziyyəti təhlil etməsi ilə yanaşı, daha bir misal gətirmək olar. Kütlələri m və 2m olan iki cismin ilkin sürəti sıfıra bərabər və eyni sürətə malik olduqları üçün 2 dəfə fərqlənən qüvvələrin tətbiqini tələb etdiyini görəndə heç nə bizi təəccübləndirmir. Bu, üfüqi bir səthdə normal hərəkət zamanıdır. Ancaq düşən cisimlərlə bağlı eyni vəzifə və eyni əsaslandırma artıq anlaşılmaz görünür.
7. Bənzətmə üçün üfüqi rəsmini 900-ə çevirməli və düşən cisimlərlə müqayisə etməliyik. Onda aydın olacaq ki, heç bir əsaslı fərqlər yoxdur. Kütləsi m olan bir cisim bir at tərəfindən çəkilirsə, ikinci cismin birincidən geri qalmaması və eyni sürətlə hərəkət etməsi üçün bir bədən üçün 2m 2 at lazımdır. Ancaq şaquli hərəkət üçün oxşar izahatlar olacaq. Yalnız Yerin təsiri haqqında danışacağıq. Kütləsi 2 m olan cismə təsir edən cazibə qüvvəsi m kütləli birinci cismə nisbətən 2 dəfə böyükdür. Və qüvvələrin birinin 2 dəfə böyük olması bədənin daha sürətli hərəkət etməsi demək deyil. Bu o deməkdir ki, qüvvə az olsaydı, daha böyük olan cisim daha kiçik bədənlə ayaqlaşa bilməzdi. Bu, əvvəlki slaydda at yarışına baxmaq kimidir. Beləliklə, cisimlərin sərbəst düşməsi mövzusunu öyrənərkən, Yerin təsiri olmadan bu cisimlərin yerində kosmosda "asılmalı" olması barədə düşünmürük. Heç kim sürətini dəyişməzdi, bu da sıfırdır. Biz sadəcə olaraq cazibə qüvvəsinə çox öyrəşmişik və artıq onun rolunu hiss etmirik. Məhz buna görə də çox fərqli kütlələrə malik cisimlər üçün cazibə sürətinin bərabərliyi haqqında ifadə bizə çox qəribə görünür.

Daha bir şey mühüm şərt- vakuumda. Həm də sürətə görə deyil, bu vəziyyətdə sürətlənməyə görə. Bəli, müəyyən dərəcədə yaxınlaşma bu doğrudur. Gəlin bunu anlayaq.

Deməli, iki cisim vakuumda eyni hündürlükdən düşsə, o zaman eyni vaxtda düşəcəklər. Qalileo Qaliley bir vaxtlar eksperimental olaraq sübut etdi ki, cisimlər forma və kütləsindən asılı olmayaraq Yerə (böyük hərflə - planetdən danışırıq) eyni sürətlənmə ilə düşürlər. Rəvayətə görə, o, şəffaf bir boru götürdü, içinə bir qranul və bir lələk qoydu və sonra havanı oradan çıxardı. Və məlum oldu ki, belə bir boru içində olduğu üçün hər iki cəsəd eyni anda yerə yıxılıb. Məsələ burasındadır ki, Yerin cazibə sahəsində yerləşən hər bir cisim kütləsindən asılı olmayaraq eyni sərbəst düşmə sürətini (orta hesabla g~9,8 m/s²) yaşayır (əslində bu, tamamilə doğru deyil, lakin birinci yaxınlaşmada - bəli, əslində fizikada bu qeyri-adi deyil - sona qədər oxuyun).

Əgər düşmə havada baş verirsə, sərbəst düşmənin sürətlənməsinə əlavə olaraq daha bir şey yaranır; bədənin hərəkətinə qarşı yönəldilir (bədən sadəcə yıxılırsa, sərbəst düşmə istiqamətinə qarşı) və hava müqavimətinin qüvvəsindən yaranır. Gücün özü bir sıra amillərdən (məsələn, bədənin sürətindən və formasından) asılıdır, lakin bu qüvvənin bədənə verəcəyi sürətlənmə bu cismin kütləsindən asılıdır (Nyutonun ikinci qanunu - F=ma, burada a sürətlənmədir). Yəni, şərti olaraq, cisimlər eyni sürətlənmə ilə "düşür", lakin mühitin sürükləmə qüvvəsinin təsiri altında müxtəlif dərəcələrə qədər "yavaşlayır". Başqa sözlə, köpük topun kütləsi yaxınlıqda uçan aparıcı topun kütləsindən az olduğu müddətdə havada daha aktiv şəkildə "yavaşlayacaq". Vakuumda müqavimət yoxdur və hər iki top eyni vaxtda təxminən (vakuumun dərinliyi və təcrübənin dəqiqliyi ölçüsündə) düşəcək.

Yaxşı, yekunda, vəd edilmiş imtina. Yuxarıda qeyd olunan boruda, Galileonunki kimi, hətta ideal şəraitdə belə, qranul cüzi miqdarda nanosaniyə əvvəl düşəcək, çünki onun kütləsi cüzi dərəcədə (Yerin kütləsi ilə müqayisədə) kütləsindən fərqlənir. lələk. Fakt budur ki, kütləvi cisimlərin cüt-cüt cazibə qüvvəsini təsvir edən Universal Cazibə Qanununda HƏR İKİ kütlə görünür. Yəni, bu cür cisimlərin hər bir cütü üçün yaranan qüvvə (və buna görə də sürətlənmə) "düşən" cismin kütləsindən asılı olacaqdır. Bununla birlikdə, qranulun bu qüvvəyə töhfəsi əhəmiyyətsiz olacaq, yəni qranul və lələk üçün sürətlənmə dəyərləri arasındakı fərq yox olacaq qədər kiçik olacaqdır. Məsələn, Yerin kütləsinin müvafiq olaraq yarısının və dörddə birinin iki topunun "düşməsi" haqqında danışırıqsa, birincisi ikincisindən nəzərəçarpacaq dərəcədə tez "düşəcək". Həqiqət budur ki, burada "düşmə" haqqında danışmaq çətindir - belə bir kütlə Yerin özünü nəzərəçarpacaq dərəcədə sıxışdıracaq.

Yeri gəlmişkən, Yerə bir qranul və ya məsələn, bir daş düşəndə, eyni Universal Cazibə Qanununa görə, nəinki daş Yerə olan məsafəni qət edir, həm də həmin anda Yer daşa yaxınlaşır. əhəmiyyətsiz (qeyb) kiçik məsafədə. Şərhsiz. Yalnız yatmazdan əvvəl bu barədə düşünün.