Подъем вверх а что вниз
Вертикальное движение тел:
Если держать в руках какой-либо предмет, а затем отпустить его, то предмет из-за притяжения Земли начнет двигаться прямо к ее поверхности. Такое движение тел называется вертикальное движение вниз. С этим движением вы ознакомились на уроках физики в 7 классе. В этой теме мы рассмотрим вертикальное движение вниз с точки зрения принципа независимости движений.
Когда тело двигается вертикально, на него действует одна или несколько сил (сила тяжести, сила сопротивления воздуха, сила Архимеда). В случае движения тел вверх (вертикально) в целях упрощения задачи мы не учитываем силу сопротивления воздуха и силу Архимеда.
Понаблюдаем за движением какого-либо предмета, подбросив его вверх в вертикальном направлении (рис. 1.1.). Если бы тело двигалось вверх только со скоростью
Движение тела, брошенного вертикально вверх, является равнозамедленным движением.
Скорость тела через время определяется с помощью выражения:
Тело останавливается при достижении самой верхней точки и начинает вертикальное движение вниз.
Приравнивая левую сторону выражения (1.4) нулю, находим выражение для определения времени, необходимого для подъема тела:
Максимальная высота подъема тела определяется выражением:
В условиях, когда сопротивление воздуха ничтожно мало и можно его не учитывать, время подъема брошенного вверх тела будет равно времени падения вниз , т.е. с какой скоростью тело будет брошено вертикально вверх, то с такой же скоростью тело вернется вниз.
Тело, брошенное вертикально вниз, совершает равномерно ускоренное движение. Здесь скорость тела через время определяется выражением:
Уравнение движения тела, брошенного вертикально вниз, запишем следующим образом:
Первым закономерности вертикального движения тел экспериментальным способом начал изучать великий итальянский ученый Г. Галилей. На основе проведенных опытов были обнаружены две закономерности вертикального падения тел. Во-первых, вертикальное падение тела является прямолинейным равноускоренным движением, во-вторых, все тела при свободном падении двигаются с постоянным ускорением.
Если учесть, что свободное падение тел является равноускоренным движением, то все уравнения прямолинейного равноускоренного движения в этом случае также действительны, т.е. можно заменить ускорение на ускорение свободного падения , путь на высоту (табл. 1).
Из-за того, что свободное падение происходит равноускоренно, а движение вертикально вверх – равнозамедленно, среднюю скорость движения тела можно определить из следующего выражения:
Образец решения задачи:
Начальная скорость предмета, падающего с крыши здания высотой
20 м, равна 15 м/сек. Чему равняется его скорость в момент столкновения
с землей?
Решение:
Ответ:
Уравнения равноускоренного движения | Уравнения движения при свободном падении |
---|---|
При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org
Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи
Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей
Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.
Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.
Движение под действием силы тяжести
Подбросим мяч вертикально вверх. Он поднимется на какую-то высоту, после чего упадет вниз.
Земля притягивает мяч, значит на мяч действует нескомпенсированная сила притяжения. Как гласит второй закон Ньютона, скорость мяча из-за этого меняется.
Движение тела под действием силы тяжести, называется свободным падением. Когда тело падает свободно, оно испытывает невесомость.
Для удобства будем рассматривать отдельно свободное движение мяча вверх и, его свободное падение вниз.
Движение вверх
Рассмотрим рисунок 1. В левой части рисунка — 1а) изображено движение мяча вверх, а в правой – 1б) – движение вниз. Сплошным кружком обозначено начальное положение мяча, а пунктирным – конечное. Красными стрелками обозначена скорость мяча на различных высотах.
При движении вверх скорость тела уменьшается, так как вектор ускорения и вектор скорости направлены в противоположные стороны (рис. 1а). Движение вверх равнозамедленное.
Выражение для скорости при движении мяча вверх:
Вертикальное перемещение мяча при его движении вверх выражается такой формулой:
В верхней точке траектории скорость мяча будет равна нулю. Эта точка для движения вверх будет конечной, а для движения вниз – начальной.
Поэтому, для движения вверх нулю равна конечная скорость мяча \(v_
Движение вниз
При движении вниз – наоборот, скорость будет увеличиваться, так как векторы скорости и ускорения сонаправлены (рис. 1б). Движение вниз равноускоренное.
Выражение для скорости при движении мяча вниз:
Вертикальное перемещение при движении вниз выражается формулой:
Таким образом, под действием силы тяжести мяч движется по вертикали, меняя свою скорость.
Пока мяч находится в полете, он не давит на опору и не растягивает подвес. Проще говоря, он находится в невесомости (ссылка) – то есть, не имеет веса.
Масса есть всегда, а вес тела (ссылка) может отсутствовать! Кроме того, одна и та же масса в различных ситуациях может обладать разным весом.
Из рисунка 1 так же, следует, что
если тело при падении вернется на уровень, с которого оно стартовало, то:
— скорость, с которой мы подбросим тело, по модулю будет равна скорости, с которой тело упадет \( \large \left|\vec
— время подъема равняется времени спуска \( \large t_<\text<вверх>> = t_<\text<вниз>> \);
Когда перемещение вверх не равно перемещению вниз
Рассмотрим теперь следующий рисунок. На рисунке 2а представлен случай, когда путь, пройденный вверх больше пути, пройденного при движении вниз. Предположим, мы подбросили мяч вертикально вверх и, он упал на крышу какого-то строения, например, гаража.
В таком случае на подъем потребуется больше времени, чем на спуск
И скорость, с которой мяч подбрасывали вверх будет больше скорости, с которой мяч ударится о крышу
На рисунке 2б путь при движении вверх меньше пути вниз. Такое может быть, если мы заберемся на крышу гаража и, находясь на крыше, подбросим мяч вертикально вверх.
Теперь на спуск мяча до земли потребуется больше времени, чем на подъем
упражнения для стопы при плоскостопии, сначала вниз, а потом вверх
1. Исходное положение сидя, ноги согнуты в коленях под прямым углом, под пятками брусок или стопка книг высотой 15—20 см. Поднять носки стоп и опустить. Повторить 10—20 раз, темп средний.
Наличие бруска под пятками позволит с большей амплитудой выполнять движение, что полезно для суставов, мышц и связок стопы.
2. Исходное положение то же, но брусок под носками. Поднять пятки и опустить. Повторить 10— 20 раз.
3. Исходное положение то же, ноги соединены, брусок под пятками. Развести носки в стороны и свести, не отрывая стоп от пола. Выполняя движение в стороны — опускаете носки вниз, а сводя — поднимаете вверх. Так 10—15 раз. Затем, выполняя движение в стороны, — поднимаете носки вверх, а сводя — опускаете вниз. Повторить 10—15 раз, темп средний.
Это позволит вам выполнять круговые движения носками сначала вниз, а потом вверх, что лучше воздействует на стопу.
4. Исходное положение то же, но брусок под носками. Развести пятки и свести, не отрывая ног от пола такими же круговыми движениями. Повторить 10—15 раз, сначала опуская пятки и разводя их в стороны, а при сведении поднимать вверх. Затем столько же раз выполнить наоборот — поднимая пятки при разведении и опуская при сведении.
Это позволит вам выполнять круговые движения пятками сначала вниз, а потом вверх, что лучше воздействует на стопу.
5. Исходное положение то же, но под стопами гимнастическая или любая другая палка диаметром 5—8 см. Прокатывать палку стопами от носков до пяток и обратно. Прокатывая, стараться, чтобы палка была плотно прижата подошвой. Продолжать в течение одной минуты, темп средний.
6. Исходное положение то же, стопы соединены, под сводом стоп палка. Развести стопы и свести, стараясь не отрывать свода стоп от палки. Повторить 10—20 раз, темп средний.
7. Исходное положение то же, под стопами резиновый мяч. Прокатить мяч от носков до пяток и обратно. Прокатывая мяч, стараться, чтобы стопы плотно прижимались к мячу. Продолжать в течение одной минуты. Темп средний.
После окончания этих девяти упражнений можно приступать к самомассажу стоп.