Прискореннядаєсила тяжіння - швидкість швидкості тіла, що падає, в вільне падіння, до центру Землі. На рівні моря прискорення гравітації Землі в середньому становить 9,8 м / с². Сила тяжіння залежить від таких факторів, як маса і радіус планети, і однакова для всіх тіл, незалежно від їх маси.
Дивіться також: Прискорення - все про цю величину векторної фізики
Що таке прискорення сили тяжіння?
Прискорення під дією сили тяжіння є мірою зміни швидкості тіл, які опускаються з певної висоти відносно Землі. Коли предмет падає, його швидкість змінюється зі швидкістю 9,8 м / с щосекунди. Цей показник прискорення становить однакове для всіх тіл, навіть тіл різних мас, якщо ми знехтуємо дією дисипативні сили, як тяга повітря.
Скільки коштує прискорення сили тяжіння?
Величина прискорення сили тяжіння на поверхні Землязмінюється залежно від відстані, яку ми знаходимо від ядра Землі. На відстані приблизно 6370 км, коли ми знаходимося на рівні моря, земна гравітація в середньому становить 9,8 м / с². Однак це значення може змінюватися залежно від щільності ґрунту, наявності підземних порожніх просторів тощо.
Коли ми відходимо від рівня моря, прискорення сили тяжіння змінюється за формою обернено пропорційний в квадраті відстань, отже, коли ми знаходимось на висоті 6470 км над рівнем моря (12 940 км до центру Землі), значення сили тяжіння дорівнюватиме ¼ свого початкового значення, приблизно 2,45 м / с².
Дивіться також: Чому ми не відчуваємо обертання Землі?
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Як розрахувати прискорення сили тяжіння?
прискорення сили тяжіння можна обчислити по-різному. Найпоширеніший спосіб - це рівняння кінематика пов'язані з рухом вільного падіння. Нижче наведена формула, яка пов'язує висоту з часом падіння і яку можна використовувати для розрахунку значення місцевої сили тяжіння.
g - прискорення сили тяжіння (м / с²)
H - висота падіння (м)
t - час падіння (с)
На додаток до наведеної вище формули, можна визначити величину прискорення сили тяжіння, не знаючи часу падіння. Для цього, ми застосовуємо принцип збереження механічної енергії: ми говоримо, що ціле гравітаційна потенційна енергія перетворився на кінетична енергія, таким чином, ми повинні:
Наведена вище формула, яка пов'язує прискорення сили тяжіння з висотою падіння та швидкістю, також може бути отримана з Рівняння Торрічеллі.
Формула прискорення сили тяжіння
Прискорення сили тяжіння можна отримати іншими способами, крім кінематичних рівнянь, як показано вище. Один з них - за допомогою закон всесвітнього тяжіння, в Ісаак Ньютон. Відповідно до цього закону прискорення сили тяжіння можна отримати за такою формулою:
G - константа всесвітнього тяжіння (6.67408.10-11Нм² / кг²)
М - Маса землі (кг)
р - радіус Землі (м)
Вправи на прискорення сили тяжіння
Питання 1 - Знаючи, що прискорення сили тяжіння на поверхні Місяця становить приблизно 1/5 від сили тяжіння Землі, правильно вважати, що:
а) для двох однакових покинутих тіл однакової висоти на Місяці та на Землі час падіння об’єкта, що падає на Місяць, буде в п’ять разів менше часу падіння об’єкта на Землю.
б) для двох однакових покинутих тіл однакової висоти на Місяці та на Землі швидкість об’єкта, який падіння на Місяць, безпосередньо перед торканням землі, буде в п’ять разів меншим за предмет, що падає на Земля.
в) час падіння двох однакових тіл, покинутих з однакової висоти на Місяці та Землі, буде однаковим.
г) жодна з альтернатив.
Дозвіл:
Коли об'єкт потрапляє на Місяць, він піддаватиметься силі тяжіння, що перевищує земну силу. Таким чином, швидкість, з якою це тіло досягне землі, буде вп’ятеро меншою, тож правильною альтернативою є буква В.
Питання 2 - Куля для боулінгу та перо випускаються з однакової висоти в області, де створюється частковий вакуум. Нехтуючи дією будь-яких сил тертя між об'єктами та повітрям, позначте правильну альтернативу.
а) Ручка та м'яч для боулінгу вдарять об землю.
б) Куля для боулінгу досягне землі перед покаранням.
в) Штраф досягає землі зі швидкістю, що повільніша, ніж швидкість кулі для боулінгу.
г) М’яч для боулінгу досягне землі зі швидкістю, меншою ніж штрафна.
Дозвіл:
Оскільки опором повітря можна знехтувати, ручка та м'яч для боулінгу впадуть із однаковим прискоренням, тому вони впадуть об землю одночасно. Таким чином, правильною альтернативою є буква А.
Автор: Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
ХЕЛЕРБРОК, Рафаель. «Прискорення сили тяжіння»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-da-gravidade.htm. Доступ 27 червня 2021 року.
