სიმძიმის აჩქარება: რა არის ეს, ფორმულა, სავარჯიშოები

აჩქარებააძლევსსიმძიმის არის ვარდნადი სხეულის სიჩქარის სიჩქარე, თავისუფალი ვარდნა, დედამიწის ცენტრისკენ. ზღვის დონეზე, დედამიწის მიზიდულობის აჩქარება, საშუალოდ, 9,8 მ / წმ. გრავიტაცია დამოკიდებულია ისეთ ფაქტორებზე, როგორიცაა პლანეტის მასა და რადიუსი და ერთი და იგივეა ყველა სხეულისთვის, მათი მასების მიუხედავად.

იხილეთ აგრეთვე: დაჩქარება - ყველაფერი ამ ვექტორული ფიზიკის რაოდენობის შესახებ

რა არის სიმძიმის აჩქარება?

გრავიტაციის გამო დაჩქარება არის დედამიწასთან მიმართებაში გარკვეული სიმაღლიდან ჩამოვარდნილი სხეულების სიჩქარის ცვალებადობის საზომი. ობიექტის ვარდნისას მისი სიჩქარე იცვლება 9.8 მ / წმ სიჩქარით ყოველ წამში. აჩქარების ეს ზომაა იგივეა ყველა სხეულისთვის, თუნდაც სხვადასხვა მასის, თუ ჩვენ უგულებელყოფთ მოქმედებას გამყოფი ძალები, როგორც ჰაერის დაჭიმვა.

დედამიწის მიზიდულობა კვლავ აისახება მის გარშემო ათასობით კილომეტრის დაშორებით მდებარე ობიექტებზე.

რა ღირს მიზიდულობის აჩქარება?

სიმძიმის აჩქარების სიდიდე ზედაპირზე დედამიწაიცვლება დედამიწის ბირთვიდან დაშორების შესაბამისად. დაახლოებით 6370 კმ მანძილზე, როდესაც ზღვის დონეზე ვართ, ხმელეთის მიზიდულობა არის, საშუალოდ, 9,8 მ / წმ. ამასთან, ეს მნიშვნელობა შეიძლება შეიცვალოს ნიადაგის სიმკვრივის, მიწისქვეშა ცარიელი ადგილების არსებობის და ა.შ.

როგორც ჩვენ დაშორებით ზღვის დონიდან, სიმძიმის აჩქარება განსხვავდება ფორმის მიხედვით უკუპროპორციულია კვადრატში მანძილიამიტომ, როდესაც ზღვის დონიდან 6470 კმ სიმაღლეზე ვართ (დედამიწის ცენტრამდე 12 940 კმ), სიმძიმის მნიშვნელობა ტოლი იქნება მისი საწყისი ღირებულების,, დაახლოებით 2,45 მ / წმ.

იხილეთ აგრეთვე: რატომ არ ვგრძნობთ დედამიწის ბრუნვას?

როგორ გამოვთვალოთ სიმძიმის აჩქარება?

სიმძიმის დაჩქარება შეიძლება გამოითვალოს სხვადასხვა გზით. ყველაზე გავრცელებული გზაა განტოლებების მეშვეობით კინემატიკა დაკავშირებული თავისუფალი ვარდნის მოძრაობასთან. ქვემოთ მოცემულია ფორმულა, რომელიც უკავშირდება სიმაღლეს დაცემის დროს და რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ადგილობრივი სიმძიმის მნიშვნელობის გამოთვლა.

გ - სიმძიმის აჩქარება (მ / წმ)

H - დაცემის სიმაღლე (მ)

t - შემოდგომის დრო

ზემოთ ნაჩვენები ფორმულის გარდა, შესაძლებელია განისაზღვროს სიმძიმის აჩქარების სიდიდე, ისე რომ არ იცოდეთ დაცემის დრო. Ამისთვის, ჩვენ ვიყენებთ მექანიკური ენერგიის შენარჩუნების პრინციპს: ჩვენ ვამბობთ, რომ მთელი გრავიტაციული პოტენციური ენერგია გადაიქცა კინეტიკური ენერგიაამრიგად, ჩვენ უნდა:

ზემოთ ნაჩვენები ფორმულა, რომელიც უკავშირდება სიმძიმის აჩქარებას ვარდნის სიმაღლესა და სიჩქარეს, ასევე შეიძლება მიღებულ იქნეს ტორიჩელის განტოლება.

გრავიტაციული დაჩქარების ფორმულა

სიმძიმის აჩქარების მიღება შეიძლება კინემატიკური განტოლებების გარდა სხვა გზით, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ. ერთ-ერთი მათგანია უნივერსალური მიზიდულობის კანონი, ისააკ ნიუტონი. ამ კანონის თანახმად, სიმძიმის აჩქარების მიღება შესაძლებელია შემდეგი ფორმულით:

გ - უნივერსალური მიზიდულობის მუდმივა (6.67408.10^-11ნმ² / კგ²)

მ - დედამიწის მასა (კგ)

რ - დედამიწის რადიუსი (მ)

გრავიტაციული დაჩქარების სავარჯიშოები

Კითხვა 1 - იმის ცოდნა, რომ მთვარის ზედაპირზე მიზიდულობის აჩქარება დედამიწის მიზიდულობის დაახლოებით 1/5-ია, სწორია იმის თქმა, რომ:

ა) მთვარეზე და დედამიწაზე ერთი და იგივე სიმაღლის ორი ერთნაირი მიტოვებული სხეულისთვის, მთვარეზე ობიექტის დაცემის დრო ხუთჯერ ნაკლები იქნება, ვიდრე ობიექტის დაცემის დრო.

ბ) მთვარეზე და დედამიწაზე იმავე სიმაღლის ორი ერთნაირი მიტოვებული სხეულისთვის, ობიექტის სიჩქარე, რომელიც დაეცემა მთვარეზე, უშუალოდ მიწასთან შეხებამდე, ხუთჯერ მცირე იქნება ვიდრე ობიექტზე ჩამოვარდნილი Დედამიწა.

გ) მთვარეზე და დედამიწაზე იმავე სიმაღლიდან მიტოვებული ორი იდენტური სხეულის დაცემის დრო იგივე იქნება.

დ) არცერთი ალტერნატივა.

რეზოლუცია:

როდესაც მთვარეზე გამოთავისუფლდება, ობიექტი ექვემდებარება დედამიწის ხუთჯერ მიზიდულობას. ამ გზით, სიჩქარე, რომლითაც ეს სხეული მიაღწევს მიწას, ხუთჯერ ნელი იქნება, ამიტომ სწორი ალტერნატივაა ასო B.

კითხვა 2 - ბოულინგის ბურთი და ბუმბული ერთი და იგივე სიმაღლიდან გამოიყოფა, იმ რეგიონში, სადაც ნაწილობრივი ვაკუუმი იქმნება. ობიექტებისა და ჰაერს შორის ნებისმიერი ხახუნის ძალების მოქმედების უგულებელყოფა, მონიშნეთ სწორი ალტერნატივა.

ა) კალამი და ბოულინგის ბურთი ერთად მოხვდებიან მიწაში.

ბ) ბოულინგის ბურთი მიაღწევს მიწას ჯარიმის წინ.

გ) საჯარიმო მიაღწევს მიწას სიჩქარით ნელა, ვიდრე ბოულინგის ბურთი.

დ) ბოულინგის ბურთი მიაღწევს მიწას ჯარიმით ნელი სიჩქარით.

რეზოლუცია:

მას შემდეგ, რაც ჰაერის წინააღმდეგობა შეიძლება უგულებელყოფილი იყოს, კალამი და ბოულინგის ბურთი ერთსა და იმავე დაჩქარებას ექვემდებარება, ამიტომ ისინი ერთდროულად მოხვდებიან მიწაში. ამრიგად, სწორი ალტერნატივა არის ასო A.

რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-da-gravidade.htm