Простое падение тела на Землю является проявлением притяжения этого тела к Земле в полном соответствии с законом всемирного притяжения. В учебниках по физике,
То же самое сказано и в энциклопедии по астрономии: величина притяжения тела к Земле не зависит от природы (состава) и массы тела, получающего ускорение. И этому «соответствует экспериментальный факт», что все тела падают в гравитационном поле Земли с одинаковым ускорением [5].
шаров, то понял бы ошибочность своего заключения.
Спустя четыре столетия мы повторили подобный эксперимент. С высоты 25 м одновременно на землю были сброшены два тела одинаковой формы, размера и объёма, изготовленные из одного и того же материала, но разной массы – 30 и 800 г. Тело массой 800 г приземлилось на землю почти на 2 секунды раньше тела массой 30 г. Этот опыт продемонстрировал, что скорость и ускорение свободного падения тел на землю зависят от массы тела – тело большей массы (и веса) имеет большее ускорение, чем тело с меньшей массой.
Ошибочный вывод Галилея не только никто не исправил, но даже усугубил. В современных школьных учебниках по физике описан опыт, призванный подтвердить правильность вывода Галилея. В метровый стеклянный цилиндр помещали монетку и шарик или другие предметы, которые при переворачивании падали с разной скоростью (ускорением). После того, как из цилиндра был откачен воздух, монетка и шарик или другие предметы падали с одинаковой скоростью (ускорением). Этот опыт должен был показать, что:
- все тела в безвоздушном пространстве падают на землю с одинаковым ускорением, или иначе, сила притяжения не зависит от массы тела;
- при наличии воздуха они падают с разной скоростью из-за того, что воздух оказывает на их падение разное сопротивление.
Однако авторы этого учебника не заметили целого ряда ошибок в интерпретации этого опыта. И вот в чём они состоят:
1. Высота падения в 1 метр при оценке «на глаз» в трубке с откаченным воздухом недостаточна для выявления разности скорости (и ускорения) падения тел с разной массой. При этой высоте падения разность может составлять сотые и даже тысячные доли секунды, неразличимые для глаза. Если бы эта трубка была бы высотой 5-10 м, то разность скоростей падения предметов была бы очевидной.
2. Авторы объясняют разность скорости падения предметов разным сопротивлением воздуха для предметов разного размера и формы. Когда мы исключили этот фактор, бросая на землю предметы одинаковой формы, объёма и размера, и изготовленные из одного и того же материала, более тяжелое тело стало падать быстрее, чем легкое.
О величине ускорения свободного падения тел
Величина скорости свободного падения тел, согласно всем учебникам и справочникам, равна 9,8 м/с2. Формула свободного падения тела, из которой следует, что ускорение свободного падения составляет 9,8 м/с2, противоречит закону всемирного притяжения. В этом легко убедиться, сравнив ускорение падения тела, например, на высоте 10 км и 10 м. Сила притяжения тела к Земле на высоте 10 м, а значит и его ускорение, существенно больше, чем на высоте 10 км. Об этом свидетельствует тот факт, что сила
Ни в отечественной, ни в иностранной литературе не удалось найти сведений о проведении замеров скорости (ускорения) падения тел с высот, бóльших, чем «вблизи земли», например, с высоты 1, 5, 10 или 100 км. Есть данные о падении на Землю метеоритов и болидов, но в рамках данной проблемы они не могут быть приняты во внимание, так как при вхождении в атмосферу Земли эти космические тела имеют скорость от 50 до 25 км/с. То есть говорить о свободном падении их на Землю не приходится.
В популярном учебнике по физике для 9 класса даётся объяснение того, как была вычислена скорость свободного падения тела с высоты 123 см. [3]. Его внимательное прочтение выявляет здесь целый движения тел, авторы зачем-то стали вычислять площадь проекции вектора скорости, с которого и получили величину 9,8
Простое падение тела на Землю является проявлением притяжения этого тела к Земле в полном соответствии с законом всемирного притяжения. В учебниках по физике,
То же самое сказано и в энциклопедии по астрономии: величина притяжения тела к Земле не зависит от природы (состава) и массы тела, получающего ускорение. И этому «соответствует экспериментальный факт», что все тела падают в гравитационном поле Земли с одинаковым ускорением [5].
шаров, то понял бы ошибочность своего заключения.
Спустя четыре столетия мы повторили подобный эксперимент. С высоты 25 м одновременно на землю были сброшены два тела одинаковой формы, размера и объёма, изготовленные из одного и того же материала, но разной массы – 30 и 800 г. Тело массой 800 г приземлилось на землю почти на 2 секунды раньше тела массой 30 г. Этот опыт продемонстрировал, что скорость и ускорение свободного падения тел на землю зависят от массы тела – тело большей массы (и веса) имеет большее ускорение, чем тело с меньшей массой.
Ошибочный вывод Галилея не только никто не исправил, но даже усугубил. В современных школьных учебниках по физике описан опыт, призванный подтвердить правильность вывода Галилея. В метровый стеклянный цилиндр помещали монетку и шарик или другие предметы, которые при переворачивании падали с разной скоростью (ускорением). После того, как из цилиндра был откачен воздух, монетка и шарик или другие предметы падали с одинаковой скоростью (ускорением). Этот опыт должен был показать, что:
- все тела в безвоздушном пространстве падают на землю с одинаковым ускорением, или иначе, сила притяжения не зависит от массы тела;
- при наличии воздуха они падают с разной скоростью из-за того, что воздух оказывает на их падение разное сопротивление.
Однако авторы этого учебника не заметили целого ряда ошибок в интерпретации этого опыта. И вот в чём они состоят:
1. Высота падения в 1 метр при оценке «на глаз» в трубке с откаченным воздухом недостаточна для выявления разности скорости (и ускорения) падения тел с разной массой. При этой высоте падения разность может составлять сотые и даже тысячные доли секунды, неразличимые для глаза. Если бы эта трубка была бы высотой 5-10 м, то разность скоростей падения предметов была бы очевидной.
2. Авторы объясняют разность скорости падения предметов разным сопротивлением воздуха для предметов разного размера и формы. Когда мы исключили этот фактор, бросая на землю предметы одинаковой формы, объёма и размера, и изготовленные из одного и того же материала, более тяжелое тело стало падать быстрее, чем легкое.
О величине ускорения свободного падения тел
Величина скорости свободного падения тел, согласно всем учебникам и справочникам, равна 9,8 м/с2. Формула свободного падения тела, из которой следует, что ускорение свободного падения составляет 9,8 м/с2, противоречит закону всемирного притяжения. В этом легко убедиться, сравнив ускорение падения тела, например, на высоте 10 км и 10 м. Сила притяжения тела к Земле на высоте 10 м, а значит и его ускорение, существенно больше, чем на высоте 10 км. Об этом свидетельствует тот факт, что сила
Ни в отечественной, ни в иностранной литературе не удалось найти сведений о проведении замеров скорости (ускорения) падения тел с высот, бóльших, чем «вблизи земли», например, с высоты 1, 5, 10 или 100 км. Есть данные о падении на Землю метеоритов и болидов, но в рамках данной проблемы они не могут быть приняты во внимание, так как при вхождении в атмосферу Земли эти космические тела имеют скорость от 50 до 25 км/с. То есть говорить о свободном падении их на Землю не приходится.
В популярном учебнике по физике для 9 класса даётся объяснение того, как была вычислена скорость свободного падения тела с высоты 123 см. [3]. Его внимательное прочтение выявляет здесь целый движения тел, авторы зачем-то стали вычислять площадь проекции вектора скорости, с которого и получили величину 9,8
Подсчёт ускорения падающего шарика м
Масса равна произведению плотности на объём: m=p*V
Смотрим по таблице → плотность воздуха при нормальном атмосферном давлении и температуре 0°С равна p=1,29 кг/м³.
Значит, масса воздуха 1 м³ (объём) будет равна:
m=p*V=1,29 кг/м³*1 м³ = 1,29 кг
При разном атмосферном давлении и температуре, массу воздуха вычисляем с уравнения Менделеева - Клапейрона:
рV=\frac{m}{M} *RT
M
m
∗RT
Выражаем массу:
m=\frac{pVM}{RT}
RT
pVM
, где
р - давление воздуха, Па;
V - объём, м³;
M - молярная масса воздуха, М=0,029 кг/моль;
R - универсальная газовая постоянная, R=8,31 Дж/моль*К;
Т - температура Кельвина Т=t+273 К