关于物体自由落体运动的一道题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/30 22:51:55
一位同学在研究自由落体运动时,做了这样一个实验:让一片纸从空中某高处自由落下,发现这片纸缓慢地落到地面上;把这片纸揉成一个纸团,再和一块石头仍从原高处同时自由落下,发现纸团和石头几乎是同时落地的。你怎样解释这个现象?由这个现象我们可以做出一个什么样的合理外推?

很可爱的问题啊!应该是"两个铁球同时落地"的续集吧!

这个问题的关键是纸片与纸团在落下的过程中,所受的力是否相同.

纸片落下的时候,受:重力、浮力影响。如果落下的高度较高,还要考虑风力。
纸团落下的时候,受:重力、浮力影响,落下高度较高,也要考虑风力。

重力的大小是一样的,但是浮力的大小就不同了。浮力公式:F浮=P(空气密度)*G*V(体积)

空气密度可以看作是相同。G为恒量,也相同。但是V(体积)则存在差异。简单的理解就是,一张很大的纸,可以捏成很小的纸团,因此,纸团的体积小,受到的浮力也很小。所以纸团落地比较快。

而纸片在落地的时候,受到的浮力大,也就是阻力很大,自然落的慢了

纸的表面积大,受到的空气浮力跟纸团比起来要大,又都受到重力,所以纸受到的合力比纸团小,由F=ma,它们质量一样,因此纸受到的合加速度就小了。

每个物体做自由落体运动时向下的加速度大约都一样,约9.8m/s2,地球上不同位置重力加速度略有差异,不过差别不大,物体在空中运动时间与受阻力有关。