Zrýchlenie gravitácie
Uvedenie pojmu gravitačné zrýchlenie často sprevádzané príkladmi a experimentmiškolské učebnice, v ktorých boli z tej istej výšky upustené rôzne predmety hmotnosti (najmä perá a mince). Zdá sa úplne zrejmé, že objekty padnú na zem v rôznych časových intervaloch (pero nemusí spadnúť). Preto voľný pád tela nepodlieha len jedinému pravidlu. Zdá sa, že sa to však považuje za samozrejmosť, len predtým bolo nutné vykonať experimenty, aby to potvrdilo. Výskumníci rozumne predpokladali, že určitá sila pôsobí na pád telies, čo ovplyvňuje ich pohyb a v dôsledku toho rýchlosť vertikálneho pohybu. Potom nasledovali rovnako známe pokusy so sklenenými rúrkami s mincou a perom vnútri (pre čistotu experimentu). Vzduch bol čerpaný z rúrok, po ktorom boli hermeticky uzavreté. Aké prekvapenie boli výskumníci, keď aj pero a minca, napriek zjavne odlišnej hmotnosti, padali rovnakou rýchlosťou.
Takáto skúsenosť slúžila ako základ nielen na vytvorenie samotného konceptu. gravitačné zrýchlenie (USP), ale aj za predpokladu, ževoľný pád (tj pád tela, ktorý nie je ovplyvnený žiadnymi protichodnými silami) je možný len vo vákuu. Vo vzduchu, ktorý je zdrojom odporu, sa všetky telá pohybujú zrýchlením.
Takže koncept gravitačné zrýchlenie, získala nasledujúcu definíciu:
- pád telies z pokoja pod vplyvom sily gravitácie Zeme.
Tento koncept bol pridelený písmenu gréckej abecedy g (ge).
Na základe takýchto experimentov bolo jasné, že USPto je absolútne charakteristické pre Zem, pretože je známe, že na našej planéte existuje sila, ktorá priťahuje všetky telá na jej povrch. Bola však ďalšia otázka: ako merať túto hodnotu a ako sa rovná.
Riešenie prvej otázky sa našlo pomerne rýchlo: Vedci s pomocou špeciálnej fotografie fixovali polohu tela počas pádu vzdušného priestoru v rôznych časových obdobiach. Zvedla sa zvedavá vec: všetky telá na danom mieste na Zemi padajú s rovnakým zrýchlením, ktoré sa však trochu líšia v závislosti od konkrétneho miesta na planéte. Výška, pri ktorej sa telesá začali pohybovať, nezáleží: môže to byť 10, 100 alebo 200 metrov.
Podarilo sa mi zistiť: zrýchlenie voľného pádu na Zemi je približne 9,8 N / kg. Táto hodnota môže byť v rozsahu 9,78 N / kg až 9,83 N / kg. Tento rozdiel (hoci malý v očiach priemerného človeka) je vysvetlený tvarom Zeme (ktorý nie je celkom sférický, ale sploštený na póloch) a každodennou rotáciou Zeme okolo Slnka. Pri výpočtoch sa priemerná hodnota - 9,8 N / kg - pri veľkých počtoch zaokrúhľuje na 10 N / kg.
g = 9,8 N / kg
Na pozadí získaných údajov je jasné, že zrýchlenie voľného pádu na iných planétach sa líši od zrýchlenia voľného pádu na Zemi. Vedci dospeli k záveru, že to môže byť vyjadrené nasledujúcim vzorcom:
g = planéty G x M / (R planéty) (2)
Jednoducho povedané: G (gravitačná konštanta (6,67 • 10 (-11) m2 / s2 ∙ kg)) musí byť vynásobená M - hmotnosťou planéty - delenou R - polomerom planéty na námestí. Nájdite napríklad zrýchlenie voľného pádu na Mesiaci. Keď vieme, že jeho hmotnosť sa rovná 7,3477.10 (22) kg a jeho polomer je 1737,10 km, zistíme, že USP = 1,62 N / kg. Ako vidíte, zrýchlenie na oboch planétach sa od seba veľmi líši. Najmä na Zemi je to takmer šesťkrát viac! Jednoducho povedané, mesiac láka objekty na svojom povrchu silou, ktorá je menej ako šesťkrát menšia ako Zem. To je dôvod, prečo astronauti na Mesiaci, ktorých vidíme v televízii, sa zdajú byť ľahšie. V skutočnosti strácajú váhu (nie hmotnosť!). Výsledkom sú zábavné efekty ako skákanie pár metrov, pocit lietania a dlhé kroky.
