Zrýchleniedávagravitácia je rýchlosť rýchlosti padajúceho telesa v voľný pád, smerom do stredu Zeme. Na úrovni mora je zrýchlenie zemskej gravitácie v priemere 9,8 m / s². Gravitácia závisí od faktorov, ako je hmotnosť a polomer planéty, a je rovnaká pre všetky telesá bez ohľadu na ich hmotnosť.
Pozri tiež: Zrýchlenie - všetko o tejto veličine vektorovej fyziky
Čo je to gravitačné zrýchlenie?
Gravitačné zrýchlenie je mierou zmeny rýchlosti telies, ktoré padajú z určitej výšky vo vzťahu k Zemi. Keď objekt spadne, jeho rýchlosť sa mení rýchlosťou 9,8 m / s každú sekundu. Táto miera zrýchlenia je rovnaké pre všetky telá, aj pre telá rôznych hmotností, ak nebudeme brať ohľad na akciu disipatívne sily, ako vzdušný prúd.
Koľko stojí gravitačné zrýchlenie?
Veľkosť gravitačného zrýchlenia na povrchu Zemsa líši podľa vzdialenosti, ktorú sme od jadra Zeme. Vo vzdialenosti približne 6370 km, keď sme na hladine mora, je pozemská gravitácia v priemere 9,8 m / s². Táto hodnota sa však môže meniť v závislosti od hustoty pôdy, prítomnosti podzemných prázdnych priestorov atď.
Keď sa vzďaľujeme od morskej hladiny, hladina gravitačné zrýchlenie sa líši v tvare nepriamo úmerne na druhú vzdialenosť, teda keď sa nachádzame vo výške 6470 km nad morom (12 940 km do stredu Zeme), bude sa hodnota gravitácie rovnať ¼ pôvodnej hodnoty, asi 2,45 m / s².
Pozri tiež: Prečo necítime rotáciu Zeme?
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Ako vypočítať gravitačné zrýchlenie?
gravitačné zrýchlenie možno vypočítať rôznymi spôsobmi. Najbežnejším spôsobom je rovnica kinematika súvisiace s pohybom voľného pádu. Ďalej je uvedený vzorec, ktorý súvisí s výškou času pádu a ktorý je možné použiť na výpočet hodnoty miestnej gravitácie.
g - gravitačné zrýchlenie (m / s²)
H - výška pádu (m)
t - čas pádu
Okrem vyššie uvedeného vzorca je možné určiť veľkosť gravitačného zrýchlenia bez znalosti času pádu. Pre to, uplatňujeme princíp zachovania mechanickej energie: hovoríme, že celok gravitačná potenciálna energia premenil Kinetická energiateda musíme:
Vyššie uvedený vzorec, ktorý súvisí s gravitačným zrýchlením s výškou pádu a rýchlosti, možno tiež získať z Torricelliho rovnica.
Vzorec gravitačného zrýchlenia
Gravitačné zrýchlenie je možné získať aj inými spôsobmi okrem kinematických rovníc, ako je uvedené vyššie. Jedným z nich je použitie zákon univerzálnej gravitácie, v Isaac Newton. Podľa tohto zákona možno gravitačné zrýchlenie získať pomocou nasledujúceho vzorca:
G - konštanta univerzálnej gravitácie (6.67408.10-11Nm² / kg²)
M - hmotnosť Zeme (kg)
r - polomer Zeme (m)
Cvičenie s gravitačnou akceleráciou
Otázka 1 - Ak vieme, že gravitačné zrýchlenie na povrchu Mesiaca je približne 1/5 zemskej gravitácie, je správne uviesť, že:
a) pre dve identické opustené telesá rovnakej výšky na Mesiaci a na Zemi bude doba dopadu objektu dopadajúceho na Mesiac päťkrát kratšia ako doba dopadu objektu na Zem.
b) pre dve identické opustené telesá rovnakej výšky na Mesiaci a na Zemi, rýchlosť objektu, ktorý padá na Mesiac, bude bezprostredne pred dotykom so zemou päťkrát menší ako predmet padajúci na Zem.
c) čas pádu dvoch rovnakých telies opustených z rovnakej výšky na Mesiaci a Zemi bude rovnaký.
d) žiadna z alternatív.
Rozhodnutie:
Po uvoľnení na Mesiaci bude objekt predmetom gravitácie päťkrát väčšej ako Zem. Takto bude rýchlosť, ktorou sa toto teleso dostane na zem, päťkrát pomalšia, takže správnou alternatívou je písmeno B.
Otázka 2 - Bowlingová guľa a pierko sa uvoľňujú z rovnakej výšky v oblasti, kde sa vytvára čiastočné vákuum. Bez ohľadu na pôsobenie trecích síl medzi objektmi a vzduchom označte správnu alternatívu.
a) Pero a bowlingová guľa narazia na zem.
b) Bowlingová guľa sa dostane pred zem pred trestom.
c) Trest dopadne na zem rýchlosťou nižšou ako bowlingová guľa.
d) Bowlingová guľa sa dostane na zem rýchlosťou nižšou ako je trest.
Rozhodnutie:
Pretože je možné zanedbávať odpor vzduchu, pero a bowlingová guľa spadnú pri rovnakom zrýchlení, takže narazia na zem súčasne. Správnou alternatívou je teda písmeno A.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. "Gravitačné zrýchlenie"; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-da-gravidade.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
