Ускорениедаваземно притегляне е скоростта на скоростта на падащото тяло, в свободно падане, към центъра на Земята. На морското равнище ускорението на земната гравитация е средно 9,8 m / s². Гравитацията зависи от фактори като масата и радиуса на планетата и е еднаква за всички тела, независимо от техните маси.
Вижте също: Ускорение - всичко за това количество физика на вектора
Какво е гравитационното ускорение?
Ускорението, дължащо се на гравитацията, е мярка за вариацията в скоростта на телата, които са паднали от определена височина спрямо Земята. Когато обектът падне, скоростта му варира със скорост от 9,8 m / s всяка секунда. Тази мярка за ускорение е еднакви за всички тела, дори тези с различни маси, ако пренебрегнем действието на дисипативни сили, като влаченето на въздух.
Колко струва ускорението на гравитацията?
Величината на ускорението на гравитацията на повърхността на Земятаварира в зависимост от разстоянието, което сме от ядрото на Земята. На разстояние от приблизително 6370 км, когато сме на морското равнище, земната гравитация е средно 9,8 m / s². Тази стойност обаче може да варира в зависимост от плътността на почвата, наличието на подземни празни пространства и т.н.
Когато се отдалечаваме от морското равнище, гравитационното ускорение варира по форма обратно порпорционален на квадрат разстояниетоследователно, когато сме на височина 6470 км над морското равнище (12 940 км до центъра на Земята), стойността на гравитацията ще бъде равна на ¼ от първоначалната си стойност, около 2,45 м / с².
Вижте също: Защо не чувстваме Земята да се върти?
Как да изчислим гравитационното ускорение?
ускорението на гравитацията може да се изчисли по различни начини. Най-често срещаният начин е чрез уравненията на кинематика свързани със свободно падане. По-долу е формулата, която свързва височината с времето на падане и която може да се използва за изчисляване на местната гравитационна стойност.
g - гравитационно ускорение (m / s²)
H - височина на падане (m)
t - време на падане
В допълнение към формулата, показана по-горе, е възможно да се определи величината на ускорението на гравитацията, без да се знае времето на падане. За това, прилагаме принципа на запазване на механичната енергия: казваме, че цялото гравитационна потенциална енергия се превърна в кинетична енергия, по този начин трябва да:
Показаната по-горе формула, която свързва ускорението на гравитацията с височината на падане и скоростта, също може да бъде получена от Торичели уравнение.
Формула за гравитационно ускорение
Ускорението на гравитацията може да бъде получено и по други начини освен кинематичните уравнения, както е показано по-горе. Един от тях е чрез използването на закон на всеобщата гравитация, в Исак Нютон. Съгласно този закон ускорението на гравитацията може да се получи със следната формула:
G - константа на всеобщата гравитация (6.67408.10-11Nm² / kg²)
М - маса на земята (кг)
r - радиус на Земята (m)
Упражнения за ускоряване на гравитацията
Въпрос 1 - Знаейки, че ускорението на гравитацията на повърхността на Луната е приблизително 1/5 от гравитацията на Земята, правилно е да се твърди, че:
а) за две еднакви изоставени тела с еднаква височина на Луната и на Земята времето на падане на обекта, падащ на Луната, ще бъде пет пъти по-малко от времето на падането на обекта на Земята.
б) за две еднакви изоставени тела с еднаква височина на Луната и на Земята, скоростта на обекта, който пада на Луната, непосредствено преди да докосне земята, ще бъде пет пъти по-малък от обекта, падащ върху Земята.
в) времето на падане на две еднакви тела, изоставени от една и съща височина на Луната и Земята, ще бъде еднакво.
г) нито една от алтернативите.
Резолюция:
Когато бъде пуснат на Луната, обектът ще бъде подложен на гравитация, пет пъти по-голяма от тази на Земята. По този начин скоростта, с която това тяло ще достигне земята, ще бъде пет пъти по-бавна, така че правилната алтернатива е буквата В.
Въпрос 2 - Топка за боулинг и перо се освобождават от една и съща височина, в регион, където се създава частичен вакуум. Пренебрегвайки действието на силите на триене между обектите и въздуха, маркирайте правилната алтернатива.
а) Писалката и топката за боулинг ще ударят земята заедно.
б) Боулинг топката ще достигне земята преди наказанието.
в) Наказанието ще достигне земята със скорост, по-ниска от тази на боулинг топката.
г) Боулинг топката ще достигне земята със скорост, по-ниска от наказанието.
Резолюция:
Тъй като съпротивлението на въздуха може да бъде пренебрегнато, писалката и топката за боулинг ще паднат при едно и също ускорение, така че ще ударят по земята едновременно. По този начин правилната алтернатива е буквата А.
От Рафаел Хеллерброк
Учител по физика
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-da-gravidade.htm