Gyorsulásadgravitáció a leeső test sebességének sebessége, in szabadesés, a Föld közepe felé. Tengerszinten a Föld gravitációjának gyorsulása átlagosan 9,8 m / s². A gravitáció olyan tényezőktől függ, mint a bolygó tömege és sugara, és minden test számára azonos, függetlenül azok tömegétől.
Lásd még: Gyorsulás - minden erről a vektorfizikai mennyiségről szól
Mi a gravitációs gyorsulás?
A gravitáció miatti gyorsulás annak a testnek a sebességváltozását méri, amelyet egy bizonyos magasságból ejtenek le a Földhöz viszonyítva. Amikor egy tárgy leesik, annak sebessége másodpercenként 9,8 m / s sebességgel változik. A gyorsulás ezen mértéke az ugyanaz minden testre, még a különböző tömegűekre is, ha figyelmen kívül hagyjuk a disszipatív erők, mint a léghúzás.
Mennyit ér a gravitáció gyorsulása?
A gravitáció gyorsulásának nagysága a földattól függ, hogy milyen távolságra vagyunk a Föld magjától. Körülbelül 6370 km távolságban, amikor tengerszinten vagyunk, a földi gravitáció átlagosan 9,8 m / s². Ez az érték azonban változhat a talaj sűrűségétől, a föld alatti üres terek jelenlététől stb.
Ahogy távolodunk a tengerszinttől, a a gravitációs gyorsulás alakja változó fordítottan arányos négyzetre tette a távolságotezért, amikor 6470 km tengerszint feletti magasságban vagyunk (12 940 km a Föld középpontjáig), a gravitáció értéke megegyezik eredeti értékének ¼ -jával, körülbelül 2,45 m / s².
Lásd még: Miért nem érezzük a Föld forgását?
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Hogyan lehet kiszámítani a gravitációs gyorsulást?
a gravitáció gyorsulása különböző módon számolható. A leggyakoribb módszer a kinematika a szabad esés mozgásával kapcsolatos. Az alábbiakban bemutatjuk azt a képletet, amely a magasságot és a zuhanás idejét viszonyítja a helyi gravitációs érték kiszámításához.
g - gravitációs gyorsulás (m / s²)
H - zuhanás magassága (m)
t - őszi idő (ek)
A fent bemutatott képleten kívül meg lehet határozni a gravitáció gyorsulásának nagyságát anélkül, hogy tudnánk az esési időt. Ezért, a mechanikai energia megőrzésének elvét alkalmazzuk: azt mondjuk, hogy az egész gravitációs potenciális energia vált kinetikus energia, így meg kell:
A fent bemutatott képlet, amely a gravitációs gyorsulást viszonyítja a zuhanás magasságához és sebességéhez, szintén a Torricelli-egyenlet.
Gravitációs gyorsulás képlete
A gravitáció gyorsulása a kinematikai egyenleteken kívül más módon is elérhető, amint azt fentebb bemutattuk. Ezek egyike a az univerzális gravitáció törvénye, ban ben Isaac Newton. E törvény szerint a gravitáció gyorsulása a következő képlettel érhető el:
G - az univerzális gravitáció állandója (6.67408.10-11Nm² / kg²)
M - Földtömeg (kg)
r - a Föld sugara (m)
Gravitációs gyorsító gyakorlatok
1. kérdés - Tudva, hogy a gravitáció gyorsulása a Hold felszínén megközelítőleg a Föld gravitációjának 1/5 része, helyesen állítjuk, hogy:
a) a Holdon és a Földön azonos azonos magasságú két azonos elhagyott test esetében a Holdra eső tárgy esési ideje ötször rövidebb lesz, mint a Földre eső tárgy ideje.
b) a Holdon és a Földön azonos azonos magasságú két azonos elhagyott test esetében az objektum sebessége a Holdra esik, közvetlenül a föld megérintése előtt, ötször kisebb lesz, mint a földre eső tárgy Föld.
c) a Holdon és a Földön azonos magasságból elhagyott két azonos test esési ideje azonos lesz.
d) egyik alternatíva sem.
Felbontás:
Amikor elengedik a Holdon, egy tárgy a gravitációnak lesz kitéve, a Föld súlyának ötszöröse. Ily módon a test földig érésének sebessége ötször lassabb lesz, így a helyes alternatíva a B betű.
2. kérdés - A bowlinggolyót és a tollat azonos magasságból engedik szabadon, olyan részen, ahol részleges vákuum jön létre. A tárgyak és a levegő közötti esetleges súrlódási erők hatásától függetlenül jelölje meg a megfelelő alternatívát.
a) A toll és a bowlinggolyó együtt érik a földet.
b) A teke labda a büntetés előtt eléri a földet.
c) A büntetés lassabb sebességgel éri el a földet, mint a teke labdaé.
d) A tekepallo a büntetésnél lassabb sebességgel éri el a földet.
Felbontás:
Mivel a légellenállás elhanyagolható, a toll és a bowlinggolyó egyaránt ugyanolyan gyorsulásnak esik, így egyszerre érnek földet. Így a helyes alternatíva az A betű.
Írta: Rafael Hellerbrock
Fizikatanár
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
HELERBROCK, Rafael. "Gravitációs gyorsulás"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-da-gravidade.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.
