Почему при свободном падении камни разной массой движутся с одинаковым ускорением?

Физика 10 класс Законы движения свободное падение камни разной массы одинаковое ускорение Закон всемирного тяготения физика движения ускорение свободного падения гравитация масса и ускорение законы Ньютона эксперимент Галилея Новый

При свободном падении камни разной массой действительно движутся с одинаковым ускорением, и это объясняется законами физики, в частности, законом всемирного тяготения и вторым законом Ньютона.

Давайте разберем это по шагам:

1. Закон всемирного тяготения: Согласно этому закону, все тела притягиваются друг к другу с силой, которая пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. В случае свободного падения мы рассматриваем притяжение Земли к телу.
2. Сила тяжести: Сила, с которой Земля притягивает тело, рассчитывается по формуле: F = m * g, где F - сила тяжести, m - масса тела, а g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на поверхности Земли).
3. Второй закон Ньютона: Этот закон утверждает, что ускорение тела пропорционально действующей на него силе и обратно пропорционально его массе. Формула выглядит так: F = m * a, где a - ускорение. Если мы подставим силу тяжести в этот закон, то получим: m * g = m * a.
4. Сокращение массы: Обратите внимание, что масса m в этом уравнении присутствует с обеих сторон. Мы можем сократить массу, если она не равна нулю, и получим: a = g. Это означает, что ускорение свободного падения не зависит от массы тела.

Таким образом, независимо от того, какой массой обладает камень, он будет падать с одинаковым ускорением g (примерно 9.8 м/с²), если на него не действуют другие силы, такие как сопротивление воздуха. Это объясняет, почему при свободном падении камни разной массой движутся с одинаковым ускорением.