Kiirendusannabraskusjõud on langeva keha kiiruse kiirus, in vabalangus, Maa keskosa suunas. Merepinnal on Maa gravitatsiooni kiirenemine keskmiselt 9,8 m / s². Raskusjõud sõltub sellistest teguritest nagu planeedi mass ja raadius ning on kõigi kehade jaoks sama, olenemata nende massist.
Vaadake ka: Kiirendus - kõik selle vektorfüüsika suuruse kohta
Mis on raskuskiirendus?
Gravitatsioonist tulenev kiirendus on teatud keha kõrguselt Maa suhtes langenud kehade kiiruse muutuse mõõt. Kui objekt kukub alla, varieerub selle kiirus igas sekundis kiirusega 9,8 m / s. See kiirenduse mõõt on kõigi kehade, ka erineva massiga kehade jaoks sama, kui me ei võta hajuvad jõud, nagu õhutõmme.
Kui palju on raskuskiirendus väärt?
Raskuskiirenduse ulatus kiirusel Maavarieerub vastavalt sellele, kui kaugel oleme Maa südamikust. Ligikaudu 6370 km kaugusel, kui oleme merepinnal, on maapealne gravitatsioon keskmiselt 9,8 m / s². See väärtus võib aga varieeruda vastavalt pinnase tihedusele, maa-aluste tühjade ruumide olemasolule jne.
Kui eemaldume merepinnast, raskuskiirendus on kuju poolest erinev pöördvõrdeline ruudu kaugus, seega kui oleme 6470 km kõrgusel merepinnast (12 940 km Maa keskpunktini), võrdub raskusjõu väärtus ¼ selle algsest väärtusest, umbes 2,45 m / s².
Vaadake ka: Miks me ei tunne, et Maa pöörleb?
Kuidas arvutada raskuskiirendust?
raskuskiirendus saab arvutada erineval viisil. Kõige tavalisem viis on võrrandite kaudu kinemaatika seotud vabalangemise liikumisega. Allpool on valem, mis seob kõrguse ja kukkumise aja ning mida saab kasutada kohaliku raskusjõu väärtuse arvutamiseks.
g - raskuskiirendus (m / s²)
H - kukkumiskõrgus (m)
t - sügis (t)
Lisaks ülaltoodud valemile on võimalik kindlaks määrata raskuskiirenduse kiirus ilma kukkumisaega teadmata. Selle jaoks, rakendame mehaanilise energia säilitamise põhimõtet: me ütleme, et tervik gravitatsiooniline potentsiaalne energia kujunes kineetiline energia, seega peame:
Eespool toodud valemi, mis seob raskuskiirendust kukkumise kõrguse ja kiirusega, võib saada ka Torricelli võrrand.
Raskuskiirenduse valem
Raskuskiirendust saab lisaks kinemaatilistele võrranditele saada ka muul viisil, nagu ülalpool näidatud. Üks neist on universaalse gravitatsiooni seadus, sisse Isaac Newton. Selle seaduse kohaselt saab raskuskiirenduse saada järgmise valemiga:
G - universaalse gravitatsiooni konstant (6.67408.10-11Nm² / kg²)
M - Maa mass (kg)
r - Maa raadius (m)
Raskuskiirendusharjutused
Küsimus 1 - Teades, et raskuskiirendus Kuu pinnal on umbes 1/5 Maa gravitatsioonist, on õige öelda, et:
a) kahel identsel mahajäetud kehal, millel on sama kõrge kõrgus Kuul ja Maal, on Kuule langeva objekti langemisaeg viis korda väiksem kui Maale langeva objekti aeg.
b) kahel identsel mahajäetud kehal, mis on sama kõrgusega Kuul ja Maal, objekti kiirus langeb Kuule, vahetult enne maapinna puudutamist, on viis korda väiksem kui Maa.
c) Kuu ja Maa ühelt kõrguselt hüljatud kahe ühesuguse keha kukkumisaeg on sama.
d) ükski alternatiividest.
Resolutsioon:
Kuul vabanedes allub objekt raskusjõule, mis on viis korda suurem Maa omast. Nii on selle keha maapinnale jõudmise kiirus viis korda aeglasem, seega on õige alternatiiv B-täht.
2. küsimus - Keeglipall ja sulg vabastatakse samalt kõrguselt, piirkonnas, kus tekib osaline vaakum. Vaatamata objektide ja õhu vaheliste hõõrdejõudude toimele, märkige õige alternatiiv.
a) Pliiats ja keeglipall põrkavad koos vastu maad.
b) Keeglipall jõuab enne karistust maani.
c) Karistus jõuab maani kiirusega, mis on aeglasem kui keeglipalli oma.
d) Keeglipall jõuab maani karistusest aeglasema kiirusega.
Resolutsioon:
Kuna õhutakistust võib tähelepanuta jätta, langevad nii pastakas kui ka keeglipall sama kiirenduse alla, nii et nad põrkavad korraga vastu maad. Seega on õige alternatiiv A-täht.
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-da-gravidade.htm