Свободное падение: характеристика данного физического показателя

Свободное падение - это движение тел под действием силы тяжести. Если отдельный предмет падает в воздухе, то на него начинает действовать еще и сопротивление среды, поэтому такое движение нельзя считать свободным падением, которое возможно только в вакууме.

Величину, которая показывает скорость данного показателя, называют ускорением свободного падения. Оно направляется вертикально вниз и является одинаковым для всех тел (независимо от их массы, но при отсутствии силы сопротивления). Эта закономерность находит свое отражение в законе, который был установлен Галилео Галилеем: все тела приближаются к земле с одинаковым ускорением, достигая ее поверхности одновременно, если на них не действуют посторонние факторы.

Убедиться в том, что свободное падение характеризуется именно такими закономерностями, достаточно легко с помощью трубки Ньютона (так называемый стробоскопический метод). Это стеклянная трубка, длина которой достигает 1 метр. Один ее концов запаянный, на другом размещается кран. Если в нее поместить дробинку, пробку и перышко, а потом эту трубку быстро перевернуть, то можно увидеть определенную особенность - все тела достигают дна в разное время. Первой упадет дробинка, после нее - пробка, последним будет перышко. Стоит отметить, что таким образом падают тела только тогда, когда в трубке есть воздух. Если его выкачать специальным наносом, а потом снова перевернуть трубку Ньютона, то можно убедиться, что все три предмета будут падать одновременно. Это и есть свободное падение.

Стоит отметить, что это явление имеет определенные особенности в зависимости от географического расположения местности. Так, свободное падение характеризуется наибольшим ускорением на полюсе. На экваторе оно достигает наименьших величин - 9,75 м/с2. Как же можно объяснить такую разницу?

Среди основных причин, обусловливающих незначительное отклонение цифровых значений ускорения при свободном падении, можно назвать суточное вращение планеты вокруг оси, некоторое изменение ее сферической формы, а также неодинаковое распределение земных пород.

Кроме этого, определенное влияние оказывает высота тела над поверхностью планеты. Если не учитывать вращения Земли, при ее увеличении ускорение свободного падения несколько уменьшается. Стоит отметить, что для небольшой высоты данный параметр считают константным, а тела характеризируются равноускоренным движением.

Надо сказать, что существует рекорд, касающийся затяжного прыжка со стратосферы. Он был установлен австрийским скайдайвером Феликсом Баумгартнером. Он преодолел высоту, которая составляла более 38 километров над поверхностью Земли. Теперь на счету этого смельчака наивысший прыжок с парашютом, а также максимальная скорость свободного падения человека, которая превысила скорость звука. Затратив на свой полет около 4 минут, Феликс открыл парашют и без проблем совершил безопасное приземление на землю, легко установив новый рекорд.