Gravitačné sily

Preskúmajte nižšie uvedené textové informácie:

Voľne padajúci objekt je objekt, ktorý je pod vplyvom gravitácie. Pre voľne padajúce objekty platia dve dôležité charakteristiky pohybu:

1. voľne padajúce predmety nenarážajú na odpor vzduchu;
2. všetky voľne padajúce predmety (na Zemi) zrýchľujú smerom nadol rýchlosťou 9,8 m/s/s (často približne 10 m/s/s).

Toto zrýchlenie sa dá vizualizovať pomocou stĺpcového alebo bodového grafu pohybu voľne padajúcich predmetov. Bodový diagram nižšie zobrazuje polohu objektu v pravidelných časových intervaloch – napríklad každých 0,1 sekundy. Skutočnosť, že vzdialenosť, ktorú objekt prejde v každom časovom intervale, sa zväčšuje, je neklamným znakom toho, že loptička pri páde nadol zrýchľuje.

Zdroj: http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/U1L5a1.gif

Príčinou voľného pádu je gravitačná sila, ktorá udeľuje padajúcemu telesu gravitačné zrýchlenie. Na každej planéte je však gravitačné zrýchlenie iné. Preto je aj voľný pád na každej planéte iný. Čím väčšie je gravitačné zrýchlenie na planéte, tým rýchlejšie a s väčšou rýchlosťou telesá dopadnú na povrch. Zem a Mesiac majú rôzne hmotnosti a rôzne veľkosti. Preto má ich povrch rozdielne gravitačné zrýchlenie.

Otázky a úlohy, ktoré sa majú vykonať

1. Zoznámte sa s grafmi a tabuľkami uvedenými v programe Excel.

Na stiahnutie: Gravitačné_tabuľky

2. Riešte úlohy pomocou údajov z daných tabuliek a grafov.

Tabuľka 1. a graf 1. ukazujú rýchlosť voľného pádu telesa za daný čas na Zemi a na Mesiaci.

Na vodorovnej osi grafu je čas vynesený v intervaloch po 0,1 sekundy. Na zvislej osi je rýchlosť, ktorú teleso dosiahne počas voľného pádu. Modrou farbou je znázornený pád telesa na povrch Zeme. Oranžovo je znázornený pád telesa na povrch Mesiaca.

Tabuľka 1.

А. Odpovedzte na otázky:

1. Ako dlho sa pozoroval pád tela?
2. Bolo teleso v počiatočnom okamihu v pokoji?
3. Mení sa rýchlosť padajúceho telesa počas pádu?
4. Pri ktorom páde dosiahlo teleso väčšiu rýchlosť – pri páde na povrch Zeme alebo na povrch Mesiaca?
5. Porovnajte rýchlosť telesa na povrchu Zeme po 0,6 s s rýchlosťou telesa za rovnaký čas na povrchu Mesiaca.

Tabuľka 2. a graf 2. znázorňujú vzdialenosť, ktorú teleso prekoná počas voľného pádu. Pád telesa na povrchu Zeme je znázornený modrou farbou, pád na povrchu Mesiaca oranžovou farbou. Na vodorovnej osi grafu je čas vynesený v intervaloch po 0,1 sekundy. Na zvislej osi je znázornená vzdialenosť, ktorú teleso prekonalo počas voľného pádu.

Tabuľka 2.

В. Odpovedzte na otázky na základe údajov v tabuľke 2 a grafe 2:

1. Akú vzdialenosť prešlo teleso na povrchu Zeme za prvú desatinu sekundy?
2. Akú vzdialenosť prešlo teleso na povrchu Zeme za druhú desatinu sekundy?
3. Akú vzdialenosť prešlo teleso na povrchu Zeme za tretiu desatinu sekundy?
4. Urazí teleso pri páde na zemský povrch každú sekundu rovnakú dráhu?
5. Porovnajte vzdialenosť, ktorú prekoná počas pádu na povrch Zeme a na povrch Mesiaca za rovnaký čas.
6. Ako dlho trvá, kým teleso prejde po povrchu Mesiaca viac ako 20 cm?