Номер 2, страница 26 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава I. Кинематика. Параграф 6. Свободное падение тел - номер 2, страница 26.

Условие.

2. Древнегреческий учёный Аристотель и его последователи считали, что чем тяжелее тело, т.е. чем больше масса тела, тем больше его ускорение при свободном падении. Галилей выдвинул гипотезу, согласно которой ускорение тела при его свободном падении не зависит от массы. Какой из гипотез и почему придерживаетесь вы?

Решение.

Следует придерживаться гипотезы, выдвинутой Галилеем. Современная физика подтверждает, что ускорение тела при его свободном падении не зависит от массы. Это следует из второго закона Ньютона и закона всемирного тяготения.

На падающее тело действует сила тяжести $F_{тяж}$, которая сообщает ему ускорение. Согласно второму закону Ньютона, эта сила связана с массой тела $\text{m}$ и его ускорением $\text{a}$ соотношением $F_{тяж} = ma$.

С другой стороны, сама сила тяжести пропорциональна массе тела: $F_{тяж} = mg$, где $\text{g}$ — это коэффициент пропорциональности, называемый ускорением свободного падения.

Приравняв оба выражения для силы тяжести, получим:

$ma = mg$

Из этого уравнения видно, что масса тела $\text{m}$ сокращается, и мы приходим к выводу, что ускорение тела при свободном падении равно ускорению свободного падения и не зависит от массы:

$a = g$

Точка зрения Аристотеля была основана на бытовых наблюдениях, где нельзя пренебречь сопротивлением воздуха. Сила сопротивления воздуха замедляет падение, и ее влияние тем заметнее, чем меньше масса тела при тех же размерах и форме (например, лист бумаги падает медленнее камня). Однако физический термин «свободное падение» подразумевает движение тела только под действием силы тяжести, то есть в вакууме. В безвоздушном пространстве все тела — от пера до молотка — падают с одинаковым ускорением, что было наглядно продемонстрировано в ходе эксперимента на Луне во время миссии «Аполлон-15».

Ответ: Я придерживаюсь гипотезы Галилея, так как ускорение свободного падения не зависит от массы тела. Это подтверждается теоретически (исходя из второго закона Ньютона, $a = F/m = mg/m = g$) и экспериментально. Различное поведение тел при падении в воздухе объясняется силой сопротивления воздуха, которая в модели свободного падения не учитывается.