自由落體運動公式及規(guī)律總結(jié)
來源：高三網(wǎng) 2021-12-02 20:10:49
自由落體公式：初速度Vo=0，末速度V=gt，下落高度h=1/2gt2。自由落體是指常規(guī)物體只在重力的作用下，初速度為零的運動，叫做自由落體運動。
1自由落體運動規(guī)律總結(jié)
樹葉飄落，蘋果飄落，雪花從天而降等等都是由地心引力引起的。因此，自由落體的研究對我們的生活和其他方面都具有重要意義。比如，我們可以通過落石測量從井口到水面的深度；航天員離開神舟六號時使用降落傘降低著陸速度，這些都使用了與墜落有關(guān)的知識。自由落體運動本質(zhì)上是一種理想的勻速直線運動。伽利略通過研究落體的運動打開了現(xiàn)代物理學(xué)的大門。許多物理定律不能直接從表面現(xiàn)象中得到，而必須通過反復(fù)實驗才能得到。
2自由落體定律公式推導(dǎo)
關(guān)于重力加速度的公式可以利用牛頓的萬有引力定律推導(dǎo)出來。
地球上空的物體在以地心為描述其運動的參照點時，它是圍繞地球做勻速圓周運動，物體在與地心連線的方向上受到的合外力是一個指向地球中心的向心力，這個向心力由物體與地球之間的萬有引力提供，即F向=F萬，根據(jù)向心力遵循的牛頓第二定律公式：F=mg和萬有引力定律公式，可得：(當(dāng)R遠(yuǎn)大于h時)
在上面的式子中，M是地球質(zhì)量，m是物體的質(zhì)量，R是地球半徑，h是物體距離地面的高度，g是物體圍繞地球做勻速圓周運動產(chǎn)生的向心加速度，也即物體在此處的重力加速度，G是引力常量。
再來看一下地面上空的物體做自由落體運動的情況，這種情況地球?qū)ξ矬w的萬有引力大于物體在該位置環(huán)繞地球做勻速圓周運動所需要的向心力，因此物體將做自由落體運動。物體自由下落受到的合外力仍然為：F合=F
從上面推導(dǎo)出來的物體重力加速度的公式中可以看出，在地面上空同一高度的兩個物體，不管物體的質(zhì)量、大小、結(jié)構(gòu)、密度如何，它們獲得的重力加速度都是完全相同的。
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