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  • 自由落體定律疑問

    自由落體定律疑問
    重量不同的兩個鐵球同時落地,我想知道自由落體定律的前提條件是什么,兩個體積相同的紙球和鐵球會同時落地嗎?
    既然兩個球體積相同,那么空氣阻力就應該相同,也就是說在計算空氣阻力的情況下也應該同時落地啊,可是我試了下是鐵球先落啊
    物理人氣:106 ℃時間:2020-01-26 19:30:49
    優(yōu)質(zhì)解答
    前提條件是:除了重力,沒有其他外力存在的情況.例如空氣阻力
    兩個體積相同的紙球和鐵球會同時落地,前提是只受重力的作用
    體積相同并不代表空氣阻力是相同的,空氣阻力是跟速度的平方成正比
    由于在相同體積的情況下,紙的重力比鐵要輕,因此在下落的過程整,隨著速度的增加
    紙所受的空氣阻力會較快地達到它自身重力,因此此時紙受力平衡,只做勻速運動
    相對于紙,鐵球的重力較大,空氣阻力要達到與鐵球的重力相等的時間較長,因此鐵球向下加速的時間長,速度也較紙快
    這就是鐵比紙下落得快地原因那為什么兩個質(zhì)量不同的鐵球可以同時落地呢,考慮空氣阻力的情況下這是因為空氣阻力除了跟速度的平方成正比之外還與其體積有關(guān)質(zhì)量小的球,體積也就小,所受空氣阻力也就少因此質(zhì)量小的球所受的合力跟質(zhì)量大的球所受的合力相當(質(zhì)量大,體積也就大,受空氣阻力也大),因此下落的時間也基本一樣這些分析其實通常只能在理想狀態(tài)下分析兩個重量不同,但體積一樣的鐵球,下落的時間是有差別的
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