Вільне падіння: характеристика даного фізичного показника

Вільне падіння - це рух тіл під дією сили тяжіння. Якщо окремий предмет падає в повітрі, то на нього починає діяти ще й опір середовища, тому такий рух не можна вважати вільним падінням, яке можливе тільки в вакуумі.

Величину, яка показує швидкість даного показника, називають прискоренням вільного падіння. Воно направляється вертикально вниз і є однаковим для всіх тіл (незалежно від їх маси, але при відсутності сили опору). Ця закономірність знаходить своє відображення в законі, який був встановлений Галілео Галілеєм: всі тіла наближаються до землі з однаковим прискоренням, досягаючи її поверхні одночасно, якщо на них не діють сторонні фактори.

Переконатися в тому, що вільне падіння характеризується такими закономірностями, досить легко за допомогою трубки Ньютона (так званий стробоскопічний метод). Це скляна трубка, довжина якої сягає 1 метр. Один з її кінців запаяний, на іншому розміщується кран. Якщо в неї помістити дробинку, пробку і пір'їнку, а потім цю трубку швидко перевернути, то можна побачити певну особливість - всі тіла досягають дна в різний час. Першою впаде дробинка, після неї - пробка, останнім буде пір'їнка. Варто відзначити, що таким чином падають тіла тільки тоді, коли в трубці є повітря. Якщо його викачати спеціальним наносом, а потім знову перевернути трубку Ньютона, то можна переконатися, що всі три предмети будуть падати одночасно. Це і є вільне падіння.

Варто відзначити, що це явище має певні особливості в залежності від географічного розташування місцевості. Так, вільне падіння характеризується найбільшим прискоренням на полюсі. На екваторі воно досягає найменших величин - 9,75 м/с2. Як же можна пояснити таку різницю?

Серед основних причин, що обумовлюють незначне відхилення цифрових значень прискорення при вільному падінні, можна назвати добове обертання планети навколо осі, деяка зміна її сферичної форми, а також неоднаковий розподіл земних порід.

Крім цього, певний вплив надає висота тіла над поверхнею планети. Якщо не враховувати обертання Землі, при її збільшенні прискорення вільного падіння дещо зменшується. Варто зазначити, що для невеликої висоти даний параметр вважають константным, а тіла характеризуються рівноприскореним рухом.

Треба сказати, що існує рекорд, що стосується затяжного стрибка зі стратосфери. Він був встановлений австрійським скайдайвером Феліксом Баумгартнером. Він подолав висоту, яка становила понад 38 кілометрів над поверхнею Землі. Тепер на рахунку цього сміливця найвищий стрибок з парашутом, а також максимальна швидкість вільного падіння людини, яка перевищила швидкість звуку. Витративши на свій політ близько 4 хвилин, Фелікс відкрив парашут і без проблем здійснив безпечне приземлення на землю, легко встановивши новий рекорд.