什么是自由落体运动

什么是自由落体运动~

简单的说就是,重力作为作用力,产生重力加速度,这个运动就是自由落体运动就是物体没有初速度时，只受重力作用下做的运动！ 古希腊哲学家亚里士多德是一位知识渊博的伟大学者，那时候的哲学包括一切科学。亚里士多德研究了物体下落的现象。他认为：物体小落的快慢是由它们所受的重力决定的，物体越重，下落的越快。在其后两千多年的时间里，人们一直信奉他的这种看法。
后来，到了十七世纪，伟大的物理学家伽利略首先通过观察发现了亚里士多德这个观点的内部矛盾：按亚里士多德的论断，一块大石头下落的速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头栓在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两快石头栓在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体的下落速度要小。可见，就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。后来，伽利略通过“提出假说——数学推理——实验验证——合理外推”的方式，在当时技术不够发达的条件下提出：自由落体是一种初速度为零的匀变速运动自由落体运动实验原理

自由落体是指在忽略空气阻力等外在干扰因素的情况下，从某一点由静止开始向下垂直做匀加速运动。

一般情况下自由落体只受重力的作用，
故根据牛顿第二定律可得mg=ma，
即加速度a=g；
速度为v=at=gt
故落下的高度为x=0.5at^2=0.5gt^2.

物体只受重力和空气阻力开始下落的运动叫做自由落体运动（其初速度为0）。其规律有Vt^2=2gh。
　　概念
　　自由落体的“落体”，顾名思义是指物体从高空下落，关键是“自由”二字，其含意为：其一，物体开始下落时是静止的，即初速度为0，如果给物体一个初速度竖直下落，不能算自由落体，其二，物体在下落过程中，除受重力作用外，不再受其他任何作用力（如空气阻力）。
　　虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比，但在地面附近，地球的半径远大于自由落体所经过的路程，所以引力在地面附近可看作是不变的，如不考虑大气阻力，自由落体的加速度即是一个不变的常量。它是初速为零的匀加速直线运动，其加速度恒等于重力加速度g。
　　自由落体的瞬时速度的计算公式为v=gt；位移的计算公式为h=1/2·gt^2。
　　通常在空气中，随着自由落体运动速度的增加，空气对落体的阻力也逐渐增加。当物体受到的重力等于它所受到的阻力时，落体将匀速降落，此时它所达到的最高速度称为终端速度。例如伞兵从飞机上跳下时，若不张伞其终端速度约为50米/秒，张伞时的终端速度约为6米/秒。
　　从此中得出的科学研究方法
　　巧妙的推理
　　古代的学者们认为，物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的，物体越重，下落得越快。生活在公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德最早阐述了这种看法。亚里士多得的论断影响深远，在其后两千多年的时间里，人们一直信奉他的学说。
　　但是这种从表面上的观察得出的结论实际上是错误的。伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体的下落速度要小。这样，就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。 伽利略曾在著名的比萨斜塔做了著名的自由落体试验，让两个体积相同，质量不同的球从塔顶同时下落，结果两球同时落地，以实践驳倒了亚里士多德的结论。
　　提出假说
　　伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动。他设想，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算均匀呢？他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动。
　　数学推理
　　在伽利略的时代，技术不够发达，通过直接测定瞬时速度来验证一个物体是否做匀变速运动，是不可能的，但是，伽利略应用数学推理得出结论：做初速度为零的匀变速运动的物体通过的位移与所用时间的平方成正比，即s=at^2这样，只要测出做变速运动的物体通过不同位移所用的时间，就可以验证这个物体是否在做匀变速运动。
　　伽利略是怎样推出s=gt^2的呢？他的思路大致如下：他推断初速度为零、末速度为v的匀变速运动的平均速度是v/2 ，然后应用这个关系得出s= vt/2。再应用v=at ，就导出s=1/2gt^2 。
　　另：自由落体运动史初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，它是匀变速直线运动的一个特例。因此，匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动，只要把公式中的v0取为零，a换成g即可，即：v1=gt,h=1/2gt^2，v^2=2gh。其中，h为物体由静止下落的高度。
　　实验验证
　　自由落体下落的时间太短，当时用实验直接验证自由落体是匀加速运动仍有困难，伽利略采用了间接验证的方法，他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，做了上百次的实验，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多，所以时间容易测量些。实验结果表明，光滑斜面的倾角保持不变， 从不同位置让小球滚下，小球通过的位移跟所用时间的平方之比是不变的即位移与时间的平方呈正比。由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动，换用不同质量的小球重复上述实验，位移跟所用时间的平方的比值仍不变，这说明不同质量的小球沿同一倾角的斜面所做的匀变速直线运动的情况是相同的。
　　不断增加大斜面的倾角，重复上述实验，得出的值随斜面倾角的增加而增大，这说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。
　　合理外推
　　伽利略将上述结果做了合理的外推，把结论外推到斜面倾角增大到90°的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体伽利略认为，这时小球仍然会保持匀变速运动的性质。这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的。不过，用外推法得出的结论，并不一定都是正确的。现代物理研究中也常用外推法，但用这种方法得到的结论都要经过实验的验证才能得到承认。
　　伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，这种方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍不失为重要的科学方法之一。
　　有可能的话，不妨重复一下伽利略做过的斜面实验。这里的关键的确是准确测量时间。

定义：物体只在重力的作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动。 1、自由落体运动的现象是： 某物体在高空，以初速度V=0(m/s)，加速度a=9.8(m/s)，向下做匀加速直线运动。（注：此时的加速度a，要是题目中给出了加速度是多少，则以题意为准：但要是没注明，则一般情况以a=9.8
m/s计算）。
2、自由落体运动遵从匀加速直线运动规律。意为：运动以 初速度V=0(m/s)，加速度a=9.8(m/s)（关于a的问题“1”中已注明）做直线运动，所以，为匀加速直线运动。
3、题目：一玻璃球从高空突然坠落，自此做自由落体运动，在达到地面时速度为98m/s，请问：该玻璃球从高空开始下落到到达地面用了多少时间？
解：因为玻璃球从高空坠落，并做自由落体运动，
设玻璃球在此运动中，初速度为V1，到达地面的速度为V，公用时间t （s）
故 又公式可得
V=（V1）+a*t
因为 物体初速度（V1）=0(m/s) 达到地面时V=98(m/s)
所以 t=10（s）
4、因为自由落体运动是因为物体刚从空中下落，所以初速度为0，且在整个运动中只收到重力作用（当然空气阻力不计，物理题几乎都是这样）。所以，要运用这个运动的公式及规律，就一定要先判断该运动是否符合自由落体运动条件，就是说该运动是否是自由落体运动。但若在地面平行运动，只要不计空气阻力和摩擦力，且初速度为0，加速度是恒定的，也可以运动该规律。

自由落体运动是初速度为零且仅受恒定重力作用的运动，其加速度恒定为重力加速度g，属于初速度为零的匀加速直线运动，适用等时间间隔或等位移间隔相关参量比例关系。
（可看成是匀加速直线运动的特例，即初速 v=0，加速度 a=g ）

初速度为零只受重力的作用的运动就是自由落体运动

自由落体运动的概念是什么

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花山区15172811815： 自由落体(物理学名词) - 搜狗百科？
氐朗艾林：[答案] 不受任何阻力,只在重力作用下而降落的物体,叫“自由落体”. 常规物体只在重力的作用下,初速度为零的运动,叫做自由落体运动.

花山区15172811815： 什么是自由落运动 - ？
氐朗艾林：[答案] 不受任何阻力,只在重力作用下而降落的物体,叫“自由落体”.如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体.地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场.如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动.其加速度恒等于重力加速...

花山区15172811815： 什么叫自由落体运动?它的特点是什么? - ？
氐朗艾林：[答案] 自由落体就是只受到地球引力下落,最大的特点就是在理想环境下物体的加速度就为g,也就是9.8m/s^2

花山区15172811815： 什么是自由落体运动 - ？
氐朗艾林： 不受任何阻力,只在重力作用下而降落的物体,叫“自由落体”.如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体.地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场.如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动.其加速度恒等于重力加速度g.虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比,但地球的半径远大于自由落体所经过的路程,所以引力在地面附近可看作是不变的,自由落体的加速度即是一个不变的常量.它是初速为零的匀加速直线运动.

花山区15172811815： 什么是自由落体运动,有什么公式? - ？
氐朗艾林：[答案] 1、自由落体运动的现象是:某物体在高空,以初速度V=0(m/s),加速度a=9.8(m/s),向下做匀加速直线运动.(注:此时的加速度a,要是题目中给出了加速度是多少,则以题意为准:但要是没注明,则一般情况以a=9.8 m/s计算). 2、自由落体运动...

花山区15172811815： 自由降落的概念是什么? - ？
氐朗艾林：[答案] 自由落体英语:free-fall 【简述】物体只受重力作用而开始下落的运动叫做自由落体运动(其初速度为0).其规律有Vt²=2gh.(g是重力加速度,g=9.8m/s²)概念自由落体的“落体”,顾名思义是...

花山区15172811815： 什么是自由落体运动?它的特点是?它的加速度多大?方向如何?怎样求出自由落体运动下落的速度和下落距离? - ？
氐朗艾林：[答案] 物体只受重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动(其初速度为0).其加速度恒等于重力加速度g Vt^2=2gh 自由落体的瞬时速度的计算公式为v=gt; 位移的计算公式为h=1/2·g·t^2

花山区15172811815： 物体只在重力的作用下时自由下落是什么事 - ？
氐朗艾林：[答案] 物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动.这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动.

花山区15172811815： 什么是自由落体啊!概念是什么?？
氐朗艾林： 不受任何阻力,只在重力作用下而降落的物体,叫自由落体.初速度是0,加速度=重力加速度g