Падение тел в воздухе

Изучим падение тел в воздухе. У меня в правой руке - тяжелый стальной шар, а в левой - легкий бумажный лист. Отпустим их одновременно с одной и той же высоты. Вы видите, что шар падает гораздо раньше, чем бумажный лист. Почему? Напрашивается сразу ответ: потому что шар тяжелее. Такой точки зрения придерживался великий греческий философ Аристотель, живший в IV веке до н. э. И эта точка зрения продержалась две тысячи лет. Лишь в XVI веке нашей эры другой великий естествоиспытатель Галилео Галилей на основании многочисленных экспериментов опроверг мнение Аристотеля.

Возьмем два листа бумаги и отпустим их с одной и той же высоты. Вы видите, они одновременно падают на поверхность стола. Скомкаем теперь один из листов бумаги. Сила тяжести, с которой притягиваются к Земле оба листа, по-прежнему одинакова. Но если отпустить теперь эти два предмета, то вы видите, что скомканный лист падает гораздо быстрее, чем развернутый. Дело в том, что на падающие в воздухе тел,а кроме силы тяжести, действует еще сила сопротивления воздуха, и эта сила, действующая на развернутый лист, намного превышает силу, действующую на лист скомканный. Сила тяжести направлена вниз, сила сопротивления воздуха - вверх, и сила сопротивления воздуха тормозит движение развернутого листа сильнее, чем скомканного.

Проведем еще такой опыт. Возьмем два диска одинаковой площади, но один лист металлический, а другой вновь бумажный. Если их отпустить, то металлический лист падает раньше, чем бумажный, хотя сила сопротивления воздуха действует примерно одинаково на оба диска. Сейчас основную роль играет сила тяжести, сила сопротивления воздуха для металлического листа гораздо меньше по величине по отношению к силе тяжести, действующей на этот металлический диск, чем сила сопротивления воздуха по отношению к силе тяжести, действующей на бумажный диск.

Если положить бумажный диск под металлический, то они падают одновременно. Можно сказать, что металлический лист, падающий быстрее, увлекает при своем движении бумажный диск. Но посмотрите что получится, если бумажный лист положить сверху на металлический диск и вновь их отпустить. Вы видите, что они опять падают одновременно. Дело в том, что сейчас на бумажный диск сила сопротивления воздуха не действует, она действует фактически только на металлический диск, и поэтому бумажный диск движется с той же скоростью, с которой движется металлический диск.