Определение ускорения свободного падения

h = g·t²/2, g = 2·h/t²

Цель работы

Определить ускорение свободного падения по изменению высоты тела во время свободного падения и сравнить результаты при разных значениях силы тяжести.

Теоретические сведения

Свободное падение из покоя

Свободным падением называют движение под действием только силы тяжести. Вблизи поверхности Земли ускорение $g$ практически постоянно. Если тело отпускают без начальной скорости и сопротивлением воздуха можно пренебречь, пройденное вниз расстояние связано со временем:

h = \frac{g \cdot t ^{2}}{2}, g = \frac{2 \cdot h}{t ^{2}}

$h$ — расстояние от точки отпускания до точки измерения (м);
$t$ — время прохождения этого расстояния (с);
$g$ — ускорение свободного падения (м/с²).

Высоту падения следует отличать от текущей высоты тела над полом. При ненулевой начальной скорости в выражении для пути появляется дополнительное слагаемое.

Условия измерения

Для расчёта $g$ по этому соотношению тело отпускают без начальной скорости, а путь определяют как разность начальной и текущей высот. Сопротивление воздуха в модели отсутствует. Сравнивая Землю, Луну и Марс, сохраняйте одинаковые начальные высоту и скорость; тогда различие пройденных путей за одно и то же время связано с ускорением. Повторение опыта в идеальной симуляции воспроизводит те же показания, а округление приборов не является случайной погрешностью.

Подготавливаем формулы…

Порядок работы

Выберите Землю, начальную высоту 20 м и начальную скорость 0 м/с. Запишите начальную высоту.
Запустите падение и снимите показания времени и высоты через 1 с. Найдите пройденный путь как разность высот.
По пути и времени определите ускорение. Повторите измерение для другой начальной высоты и проверьте результат.
Проведите опыт на Луне и Марсе при тех же начальных условиях. Сравните изменения высоты за одинаковое время и сделайте вывод.

Эксперимент

Таблица измерений

Записей: 0

Результаты измерений эксперимента
№	t, с	h₀, м	v₀, м/с	g, м/с²	h, м	v, м/с	Действия

Пока нет измерений

Нажмите «Измерить» в эксперименте.

График

Ось XОсь Y₁Ось Y₂Вид графика

График появится после измерений

Ответ

Выберите Землю, начальную высоту 20 м и начальную скорость 0. Измерьте высоту через 1 с. Какое ускорение свободного падения получается из пройденного пути? Ответ в м/с² до десятых.

Вопрос для размышления

Почему в этой модели тела разной массы падают одинаково, а в воздухе лист бумаги и камень ведут себя по-разному?