Номер 2, страница 10 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Обсуди с товарищами. Параграф 3. Научные методы изучения природы. Введение. Физика и её роль в познании окружающего мира - номер 2, страница 10.

Условие.

2. Какие опыты вы предложили бы провести, чтобы проверить гипотезу о том, что различие во времени падения тел обусловлено сопротивлением воздуха?

Решение.

Решение 2.

Чтобы проверить гипотезу о том, что различие во времени падения тел обусловлено сопротивлением воздуха, необходимо провести эксперименты, в которых влияние этого фактора можно либо полностью исключить, либо целенаправленно изменить, оставив другие параметры (например, массу) постоянными.

Опыт 1: Падение тел в вакууме (Трубка Ньютона)

Суть этого опыта заключается в сравнении падения двух тел в воздухе и в вакууме. В качестве тел берут объекты, время падения которых в воздухе заметно отличается, например, металлическую дробинку и птичье перо. Их помещают в длинную стеклянную трубку (трубку Ньютона). Сначала трубку, наполненную воздухом, быстро переворачивают. Наблюдают, что дробинка падает быстро, а перо медленно опускается. Затем, с помощью вакуумного насоса, из трубки откачивают воздух. При повторном переворачивании трубки в вакууме и дробинка, и перо падают с одинаковой скоростью и достигают дна одновременно. Так как единственным устраненным фактором был воздух, опыт убедительно доказывает, что именно сопротивление воздуха является причиной разницы во времени падения.

Опыт 2: Падение тел одинаковой массы, но разной формы

Этот опыт демонстрирует зависимость сопротивления воздуха от формы тела. Берутся два тела одинаковой массы, на которые действует равная сила тяжести $F_g = mg$. Проще всего взять два одинаковых листа бумаги. Один лист сминают в плотный шарик, а другой оставляют расправленным. Оба объекта одновременно отпускают с одной и той же высоты. Бумажный шарик достигнет земли значительно быстрее, чем плоский лист. Разница во времени падения при одинаковой массе объясняется исключительно различием в силе сопротивления воздуха: у плоского листа она велика из-за большой площади, а у компактного шарика — мала. Таким образом, опыт подтверждает, что сопротивление воздуха влияет на время падения.

Ответ: Для проверки гипотезы можно провести один из следующих опытов: 1) Сравнить падение тел (например, монеты и пера) в трубке с воздухом и в вакууме (трубка Ньютона). В вакууме тела будут падать одновременно, что докажет влияние сопротивления воздуха. 2) Сравнить падение с одной высоты двух тел одинаковой массы, но разной формы (например, скомканного и плоского листов бумаги). Разное время их падения также докажет, что различие обусловлено сопротивлением воздуха.