1Co to jest spadek swobodny?
- Spadek swobodny to ruch ciała puszczonego z pewnej wysokości, na które działa tylko siła ciężkości (opór powietrza pomijamy).
- To ruch jednostajnie przyspieszony po linii prostej, pionowo w dół, z przyspieszeniem g ≈ 10 m/s² (dokładniej ok. 9,81 m/s²).
- g ≈ 10 m/s² znaczy: prędkość spadającego ciała rośnie o ok. 10 m/s w każdej sekundzie.
2Prędkość spadającego ciała
v = g · t
- v – prędkość po czasie t [m/s]; g ≈ 10 m/s² – przyspieszenie ziemskie; t – czas spadania [s].
- Dodatkowo (poza podstawą): wysokość, z której ciało spadło w czasie t, to h = g · t² przez 2 (h [m]). Odwrotny wzór t = pierwiastek z 2h przez g to tylko ciekawostka.
| czas t | prędkość v | przebyta wysokość h |
|---|---|---|
| 1 s | 10 m/s | 5 m |
| 2 s | 20 m/s | 20 m |
| 3 s | 30 m/s | 45 m |
Co oznacza zapis g ≈ 10 m/s²?
Przyspieszenie to zmiana prędkości w jednostce czasu.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Przykład krok po kroku
- Dane: t = 3 s, g = 10 m/s². Szukane: v.
- Wzór: v = g · t.
- Obliczenia: v = 10 m/s² · 3 s = 30 m/s.
- Odpowiedź: po 3 s spadania kamień ma prędkość 30 m/s, czyli 108 km/h.
4Masa a opór powietrza
- W próżni wszystkie ciała spadają z tym samym przyspieszeniem g, niezależnie od masy. Pokazuje to rura Newtona: po wypompowaniu z niej powietrza piórko i moneta spadają razem.
- W powietrzu działa opór powietrza. Najbardziej hamuje ciała lekkie o dużej powierzchni: piórko, kartkę, spadochron. Kartka zgnieciona w kulkę spada prawie tak szybko jak kamień.
W próżni przyspieszenie spadania nie zależy od masy – wszystkie ciała spadają jednakowo.
„Cięższe ciała zawsze spadają szybciej.” Nie – w próżni spadają jednakowo; w powietrzu różnice powoduje opór powietrza.
Dlaczego w powietrzu kartka papieru spada wolniej niż kamień?
Kartka jest lekka i ma dużą powierzchnię, więc opór powietrza mocno ją hamuje.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
✎Ściąga: Swobodne spadanie ciał
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- v = g · t
- W próżni przyspieszenie spadania nie zależy od masy – wszystkie ciała spadają jednakowo.
- Spadek swobodny to ruch ciała puszczonego z pewnej wysokości, na które działa tylko siła ciężkości (opór powietrza pomijamy).
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
Spadek swobodny to ruch
- Ajednostajnie przyspieszony
- Bpo okręgu
- Cjednostajnie opóźniony
- Djednostajny prostoliniowy
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: jednostajnie przyspieszony – Prędkość spadającego ciała rośnie o ok. 10 m/s w każdej sekundzie.
Kamień spada swobodnie (g = 10 m/s²). Jaką prędkość ma po 2 s?
- A5 m/s
- B40 m/s
- C10 m/s
- D20 m/s
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 20 m/s – v = g · t = 10 m/s² · 2 s = 20 m/s.
Po jakim czasie swobodnie spadający kamień osiągnie prędkość 40 m/s (g = 10 m/s²)?
- A400 s
- B0,25 s
- C4 s
- D30 s
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: 4 s – t = v przez g = 40 m/s przez 10 m/s² = 4 s.
W rurze, z której wypompowano powietrze, puszczono jednocześnie piórko i monetę. Co zobaczymy?
- APiórko spadnie pierwsze.
- BPiórko zawiśnie w miejscu.
- CMoneta spadnie pierwsza.
- DSpadną jednocześnie.
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: Spadną jednocześnie. – W próżni nie ma oporu powietrza, więc oba ciała spadają z przyspieszeniem g.
Dlaczego w powietrzu kartka papieru spada wolniej niż kamień?
- AHamuje ją stosunkowo duży opór powietrza.
- BPrzyspieszenie ziemskie jest dla niej mniejsze.
- CNie działa na nią siła ciężkości.
- DLżejsze ciała zawsze spadają wolniej, także w próżni.
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Hamuje ją stosunkowo duży opór powietrza. – Kartka jest lekka i ma dużą powierzchnię, więc opór powietrza mocno ją hamuje.
Co oznacza zapis g ≈ 10 m/s²?
- AKażde ciało spada przez 10 s.
- BPrędkość spadającego ciała rośnie o ok. 10 m/s w każdej sekundzie.
- CW każdej sekundzie ciało spada o 10 m.
- DCiało spada ze stałą prędkością 10 m/s.
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: Prędkość spadającego ciała rośnie o ok. 10 m/s w każdej sekundzie. – Przyspieszenie to zmiana prędkości w jednostce czasu.
W próżni puszczono stalową kulkę o masie 1 kg i drewnianą o masie 0,1 kg. Ich przyspieszenia
- Aróżnią się 2 razy na korzyść stalowej
- Bsą jednakowe
- Cróżnią się 10 razy na korzyść stalowej
- Dróżnią się na korzyść drewnianej
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: są jednakowe – W próżni przyspieszenie spadania nie zależy od masy i wynosi g.
(dodatkowo, wzór h = g · t² przez 2) Kamień spadał swobodnie przez 2 s (g = 10 m/s²). Z jakiej wysokości spadł?
- A5 m
- B40 m
- C10 m
- D20 m
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 20 m – h = g · t² przez 2 = 10 · 2² przez 2 = 20 m.
Cały dział „Ruch i siły”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.