номер 1, страница 102 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова

1. При каких условиях падение тел в воздухе можно считать свободным?

Свободным падением в физике называют движение тела исключительно под действием силы тяжести. В реальных земных условиях падение всегда происходит в воздушной среде, которая оказывает сопротивление движению. Таким образом, падение тел в воздухе можно считать свободным только тогда, когда сила сопротивления воздуха пренебрежимо мала по сравнению с действующей на тело силой тяжести: $$F_{\text{сопр}} \ll F_{\text{тяж}}$$

Данное условие соблюдается при следующих факторах:

• Большая масса и плотность тела: для массивных и плотных предметов (например, стального шарика или свинцового грузила) сила тяжести во много раз превосходит сопротивление среды, в отличие от легких тел с развитой поверхностью (таких как птичье перо или древесный лист).
• Обтекаемая форма: тела с хорошей аэродинамической формой (например, каплевидные или гладкие шарообразные тела) испытывают наименьшее лобовое сопротивление потока воздуха.
• Небольшая скорость движения: сила сопротивления воздуха возрастает с увеличением скорости движения тела, поэтому при относительно невысоких скоростях её влиянием на движение можно пренебречь.
• Малая высота падения: если высота падения невелика, падающее тело просто не успевает разогнаться до тех скоростей, при которых воздушное сопротивление становится сопоставимым с силой тяжести.

Вывод: движение тела в воздухе считается свободным падением с постоянным ускорением $g \approx 9{,}8\text{ м/с}^2$, если компактное, достаточно тяжелое тело обтекаемой формы падает с небольшой высоты, в результате чего сопротивлением воздуха в расчетах можно пренебречь.