Paātrinājumsdodsmagums ir krītoša ķermeņa ātruma ātrums, in Brīvais kritiens, virzienā uz Zemes centru. Jūras līmenī Zemes gravitācijas paātrinājums ir vidēji 9,8 m / s². Gravitācija ir atkarīga no tādiem faktoriem kā planētas masa un rādiuss, un tā ir vienāda visiem ķermeņiem neatkarīgi no to masas.
Skatīt arī: Paātrinājums - viss par šo vektoru fizikas daudzumu
Kas ir gravitācijas paātrinājums?
Paātrinājums gravitācijas dēļ ir to ķermeņu ātruma variācijas mērs, kuri tiek nolaisti no noteikta augstuma attiecībā pret Zemi. Kad objekts nokrīt, tā ātrums katru sekundi mainās ar ātrumu 9,8 m / s. Šis paātrinājuma mērs ir tas pats visiem ķermeņiem, pat dažādu masu ķermeņiem, ja mēs neņemam vērā izkliedējošie spēki, tāpat kā gaisa vilkšana.
Cik vērts ir gravitācijas paātrinājums?
Smaguma paātrinājuma lielums uz Zememainās atkarībā no attāluma, kādā esam no Zemes kodola. Apmēram 6370 km attālumā, atrodoties jūras līmenī, zemes gravitācija vidēji ir 9,8 m / s². Tomēr šī vērtība var mainīties atkarībā no augsnes blīvuma, pazemes tukšo vietu klātbūtnes utt.
Kad mēs attālināmies no jūras līmeņa, gravitācijas paātrinājums pēc formas atšķiras apgriezti proporcionāls noapaļoja attālumutādēļ, atrodoties 6470 km augstumā virs jūras līmeņa (12 940 km līdz Zemes centram), gravitācijas vērtība būs vienāda ar ¼ no sākotnējās vērtības, aptuveni 2,45 m / s².
Skatīt arī: Kāpēc mēs nejūtam, ka Zeme rotē?
Kā aprēķināt gravitācijas paātrinājumu?
smaguma paātrinājums var aprēķināt dažādos veidos. Visizplatītākais veids ir caur vienādojumiem kinemātika kas saistīti ar brīvā kritiena kustību. Zemāk ir formula, kas attiecas uz augstumu un kritiena laiku un kuru var izmantot, lai aprēķinātu vietējo gravitācijas vērtību.
g - gravitācijas paātrinājums (m / s²)
H - kritiena augstums (m)
t - kritiena laiks (-i)
Papildus iepriekš parādītajai formulai ir iespējams noteikt smaguma paātrinājuma lielumu, nezinot kritiena laiku. Priekš šī, mēs pielietojam mehāniskās enerģijas saglabāšanas principu: mēs sakām, ka viss gravitācijas potenciālā enerģija pārvērtās kinētiskā enerģija, tāpēc mums ir:
Iepriekš parādīto formulu, kas saista gravitācijas paātrinājumu ar kritiena augstumu un ātrumu, var iegūt arī no Torricelli vienādojums.
Gravitācijas paātrinājuma formula
Smaguma paātrinājumu var iegūt arī citādi, izņemot kinemātiskos vienādojumus, kā parādīts iepriekš. Viens no tiem ir, izmantojot universālās gravitācijas likums, iekš Īzaks Ņūtons. Saskaņā ar šo likumu gravitācijas paātrinājumu var iegūt ar šādu formulu:
G - universālās gravitācijas konstante (6.67408.10-11Nm² / kg²)
M - Zemes masa (kg)
r - Zemes rādiuss (m)
Gravitācijas paātrināšanas vingrinājumi
Jautājums 1 - Zinot, ka gravitācijas paātrinājums uz Mēness virsmas ir aptuveni 1/5 no Zemes gravitācijas, ir pareizi apgalvot, ka:
a) diviem vienādiem pamestiem ķermeņiem ar vienādu augstumu uz Mēness un Zemes objekta krišanas laiks, kas nokrīt uz Mēness, būs piecas reizes mazāks nekā objekta nokrišanas laiks uz Zemes.
b) diviem vienādiem pamestiem ķermeņiem vienā un tajā pašā augstumā uz Mēness un Zemes - objekta ātrums nokrīt uz Mēness, tieši pirms pieskaršanās zemei, būs piecas reizes mazāks nekā objekts, kas nokrīt uz Zeme.
c) kritiena laiks diviem identiskiem ķermeņiem, kas pamesti no viena un tā paša Mēness un Zemes augstuma, būs vienāds.
d) neviena no alternatīvām.
Izšķirtspēja:
Atbrīvots uz Mēness, objekts būs pakļauts gravitācijai, kas piecas reizes pārsniedz Zemes. Tādā veidā ātrums, kādā šis ķermenis nonāks zemē, būs piecas reizes lēnāks, tāpēc pareizā alternatīva ir B burts.
2. jautājums - Boulinga bumba un spalva tiek atbrīvotas no tā paša augstuma, reģionā, kur tiek izveidots daļējs vakuums. Neņemot vērā jebkādu berzes spēku darbību starp objektiem un gaisu, atzīmējiet pareizo alternatīvu.
a) Pildspalva un boulinga bumba sita zemē kopā.
b) Boulinga bumba sasniegs zemi pirms soda.
c) Sods sasniegs zemi ar ātrumu, kas ir lēnāks nekā boulinga bumbai.
d) Boulinga bumba sasniegs zemi ar ātrumu, kas ir lēnāks nekā sods.
Izšķirtspēja:
Tā kā gaisa pretestību var atstāt novārtā, pildspalva un boulinga bumba kritīs ar vienādu paātrinājumu, tāpēc tās vienlaicīgi iesitīs zemē. Tādējādi pareizā alternatīva ir A burts.
Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-da-gravidade.htm
