Question

Чем объясняется то, что все тела независимо от их массы движется при падении, а также при движении тела, брошенного вертикально вверх, с одинаковыми ускорениями? Помогите пожалуйста... У всех одинаковое g,но как это объяснить?

Answer 1

Вообще говоря, этот факт является следствием, что инертная и гравитационная масса равны с фантастической точностью. Покажем это.
Напишем уравнения движения для тела произвольной массы, брошенного с Земли: $m_\mathrm{inert}a=G\frac{m_\mathrm{grav}M}{R^2}\approx m_\mathrm{grav}g$.
Приближением, кстати, можно пользоваться только при $h \ll R$.
По каким-то причинам массы $m_\mathrm{inert}$ и $m_\mathrm{grav}$ равны. Поэтому на них можно сократить. Видите - раз они сократились в уравнениях движения, значит от них движение не зависит.

Answer 2

Почему все тела независимо от их массы движутся с одинаковыми ускорениями при падении и при движении тела, брошенного вертикально вверх?

Это явление объясняется принципом всеобщей гравитации, согласно которому все тела вблизи поверхности Земли испытывают одинаковое ускорение свободного падения, обозначаемое как g. Ускорение свободного падения g равно примерно 9,8 м/с² на поверхности Земли.

При падении тела, независимо от его массы, оно будет двигаться с ускорением g вниз. Это происходит потому, что каждое тело испытывает силу тяжести, которая направлена вниз и равна произведению массы тела на ускорение свободного падения g. Согласно второму закону Ньютона, сила равна массе тела, умноженной на ускорение. Таким образом, ускорение тела будет равно силе тяжести, деленной на массу тела. Поскольку сила тяжести одинакова для всех тел, то и ускорение будет одинаковым для всех тел, независимо от их массы.

То же самое применимо и к движению тела, брошенного вертикально вверх. В начальный момент тело имеет вертикальную скорость вверх, но под воздействием силы тяжести его скорость будет замедляться до того момента, когда она станет равной нулю. Затем тело начнет двигаться вниз, ускоряясь под воздействием силы тяжести. В этом случае также действует принцип всеобщей гравитации, и ускорение тела будет равно ускорению свободного падения g.

Таким образом, все тела, независимо от их массы, движутся с одинаковыми ускорениями при падении и при движении тела, брошенного вертикально вверх, потому что они подвержены одинаковой силе тяжести и испытывают одинаковое ускорение свободного падения g