Zrychlení gravitace

Uvedení konceptu zrychlení gravitace je často doprovázena příklady a zkušenostmi ze školních učebnic, ve kterých byly z téže výšky upuštěny různé váhy (zejména pero a mince). Zdá se naprosto zřejmé, že předměty padnou na zem v různých intervalech (pero nemůže vůbec padnout). Proto, volný pád těla nedodržuje pouze jedno konkrétní pravidlo. Zdá se však, že to je samozřejmé teprve teď, před nějakým časem bylo nutné provést experimenty, aby to potvrdilo. Výzkumní pracovníci přiměřeně předpokládali, že určitá síla působí na pád těles, což ovlivňuje jejich pohyb a v důsledku toho i rychlost vertikálního pohybu. Poté následovaly méně známé experimenty se skleněnými trubkami s mincemi a perem uvnitř (pro čistotu experimentu). Vzduch byl odčerpán z trubek, po kterém byly utěsněny. Co bylo překvapením vědců, když i pero i mince, i přes zjevně odlišnou hmotnost, padly se stejnou rychlostí.

Tato zkušenost sloužila nejen jako základ pro vytvoření samotného konceptu zrychlení gravitace (USP), ale také za předpokladu, že volný pád (tj. Pád těla, ke kterému nepůsobí žádné protichůdné síly) je možný pouze ve vakuu. Ve vzduchu, který je zdrojem odporu, se všechna těla pohybují s akcelerací.

Takže existuje koncept zrychlení gravitace, která obdržela následující definici:

• padající těla ze stavu odpočinku pod vlivem síla přitažlivosti Ze Země.

Tento pojem byl přidělen Řecký dopis abecedy g (xe).

Na základě těchto experimentů bylo jasné, že USP je pro Zem zcela naprosto přesná, protože je známo, že na naší planetě existuje síla, která na její povrch přitahuje všechny těla. Objevila se ovšem další otázka: jak měřit tuto hodnotu a co se rovná.

Řešení první otázky bylo zjištěno poměrně rychle: vědci, kteří používali speciální fotografii, upevnili pozici těla během pádu bezvzduchové místo v různých časových obdobích. Ukázalo se to zvláštní věc: všechny těla na daném místě Země padnou se stejným zrychlením, což se poněkud liší v závislosti na konkrétním místě planety. Současně záleží na výšce, od které těla začaly pohybovat: mohou být 10, 100 nebo 200 metrů.

Bylo možné zjistit, že zrychlení gravitace na Zemi je přibližně 9,8 N / kg. Tato hodnota může být v rozmezí od 9,78 N / kg do 9,83 N / kg. Takový rozdíl (i když malý v očích muže na ulici) je vysvětlen jako podobě Země (což není docela sférické, ale zploštělé u tyče) a denně otáčení Země kolem Slunce. Pro výpočty se zpravidla používá průměrná hodnota 9,8 N / kg, přičemž velké počty se zaokrouhlují na 10 N / kg.

g = 9,8 N / kg

Na pozadí získaných dat lze vidět, že zrychlení gravitace na jiných planetách se liší od zrychlení gravitace na Zemi. Vědci dospěli k závěru, že lze vyjádřit následujícím způsobem:

g = G × M planety / (R planety) (2)

Jednoduše řečeno: G (gravitační konstanta (6,67 • 10 (-11) m2 / s2 ∙ kg)) musí být vynásobeno M - hmotností planety, děleného R - poloměrem planety na náměstí. Zjistíme například zrychlení gravitace na Měsíci. Vzhledem k tomu, že jeho hmotnost je rovna 7,3477middot-10 (22) kg a poloměr je 1737,10 km, zjistíme, že USP = 1,62 N / kg. Zrychlení na obou planetách se zjevně liší od sebe. Zejména je na Zemi téměř šestkrát větší! Jednoduše řečeno, Měsíc přitahuje objekty, které se nacházejí na jeho povrchu, síla, která je méně než 6krát větší než síla Země. To je důvod, proč se astronauti na Měsíci, které vidíme v televizi, zjednodušují. Ve skutečnosti ztrácejí váhu (ne maso!). Výsledkem jsou legrační efekty jako skákat pár metrů, pocit létání a dlouhé kroky.