Acceleraredăgravitatie este rata de viteză a unui corp în cădere, în cădere liberă, spre centrul Pământului. La nivelul mării, accelerația gravitației Pământului este, în medie, 9,8 m / s². Gravitația depinde de factori precum masa și raza planetei și este aceeași pentru toate corpurile, indiferent de masele lor.
Vezi și: Accelerare - totul despre această cantitate de fizică vectorială
Ce este accelerația gravitațională?
Accelerația datorată gravitației este o măsură a variației vitezei corpurilor care sunt scăzute de la o anumită înălțime în raport cu Pământul. Când un obiect cade, viteza acestuia variază cu o rată de 9,8 m / s în fiecare secundă. Această măsură a accelerației este la fel pentru toate corpurile, chiar și pentru cele de mase diferite, dacă ignorăm acțiunea lui forțe disipative, ca tragerea aerului.
Cât valorează accelerația gravitației?
Magnitudinea accelerației gravitaționale pe suprafața
Pământvariază în funcție de distanța pe care o avem de nucleul Pământului. La o distanță de aproximativ 6370 km, când suntem la nivelul mării, gravitația terestră este, în medie, de 9,8 m / s². Cu toate acestea, această valoare poate varia în funcție de densitatea solului, de prezența spațiilor goale subterane etc.Pe măsură ce ne îndepărtăm de nivelul mării, accelerația gravitațională variază în formă invers proporțională a pătrat distanța, prin urmare, când ne aflăm la o înălțime de 6470 km deasupra nivelului mării (12 940 km până la centrul Pământului), valoarea gravitației va fi egală cu ¼ din valoarea sa inițială, aproximativ 2,45 m / s².
Vezi și: De ce nu simțim că Pământul se rotește?
Cum se calculează accelerația gravitațională?
Accelerarea gravitației pot fi calculate în diferite moduri. Cel mai comun mod este prin ecuațiile lui cinematică legat de mișcarea de cădere liberă. Mai jos este formula care leagă înălțimea de momentul căderii care poate fi utilizată pentru a calcula valoarea gravitației locale.
g - accelerația gravitațională (m / s²)
H - înălțimea de cădere (m)
t - timpul de cădere
În plus față de formula prezentată mai sus, este posibil să se determine magnitudinea accelerației gravitației fără a cunoaște timpul de cădere. Pentru aceasta, aplicăm principiul conservării energiei mecanice: spunem că întregul energia potențială gravitațională s-a transformat in energie kinetică, astfel, trebuie să:
Formula prezentată mai sus, care leagă accelerația gravitațională de înălțimea și viteza de cădere, poate fi obținută și din Ecuația Torricelli.
Formula de accelerare a gravitației
Accelerația gravitației poate fi obținută în alte moduri în afară de ecuațiile cinematice, așa cum se arată mai sus. Unul dintre ele este prin utilizarea legea gravitației universale, în Isaac Newton. Conform acestei legi, accelerația gravitației poate fi obținută cu următoarea formulă:
G - constanta gravitației universale (6.67408.10-11Nm² / kg²)
M - Masa pământului (kg)
r - raza Pământului (m)
Exerciții de accelerare a gravitației
Intrebarea 1 - Știind că accelerația gravitației pe suprafața Lunii este de aproximativ 1/5 din gravitația Pământului, este corect să afirmăm că:
a) pentru două corpuri identice abandonate de aceeași înălțime pe Lună și pe Pământ, timpul de cădere al obiectului care cade pe Lună va fi de cinci ori mai mic decât timpul de cădere al obiectului pe Pământ.
b) pentru două corpuri identice abandonate de aceeași înălțime pe Lună și pe Pământ, viteza obiectului care cade pe lună, imediat înainte de a atinge solul, va fi de cinci ori mai mic decât obiectul care cade pe Pământ.
c) timpul de cădere pentru două corpuri identice abandonate de la aceeași înălțime pe Lună și Pământ va fi același.
d) nici una dintre alternative.
Rezoluţie:
Atunci când este eliberat pe Lună, un obiect va fi supus unei gravitații de cinci ori mai mare decât Pământul. În acest fel, viteza cu care acest corp va ajunge la sol va fi de cinci ori mai lentă, deci alternativa corectă este litera B.
Intrebarea 2 - O minge de bowling și o pană sunt eliberate de la aceeași înălțime, într-o regiune în care se creează un vid parțial. Ignorând acțiunea oricăror forțe de frecare dintre obiecte și aer, marcați alternativa corectă.
a) Stiloul și mingea de bowling vor lovi împreună pământul.
b) Mingea de bowling va ajunge la sol înainte de penalizare.
c) Penalizarea va atinge solul cu o viteză mai mică decât mingea de bowling.
d) Mingea de bowling va ajunge la sol cu o viteză mai mică decât pedeapsa.
Rezoluţie:
Întrucât rezistența la aer poate fi neglijată, stiloul și mingea de bowling vor cădea sub aceeași accelerație, așa că vor lovi solul în același timp. Astfel, alternativa corectă este litera A.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-da-gravidade.htm