Ubrzanje gravitacije

Pominjanje koncepta ubrzanja slobodnog padanja često su praćene primerima i eksperimentima iz školskih udžbenika, u kojima su razni predmeti (posebno olovka i kovanica) pali sa iste visine. Apsolutno je očigledno da će objekti padati na zemlju u različitim intervalima (olovka uopće ne može pasti). Dakle, slobodno pada tela ne poštuje samo jedno određeno pravilo. Međutim, ovo se čini očiglednim samo sada, prije nekog vremena bilo je potrebno da se eksperimenti izvedu kako bi to potvrdili. Istraživači su opravdano pretpostavili da određena sila deluje na pada tela, što utiče na njihov pokret i, kao posljedicu, brzinu vertikalnog kretanja. Zatim nije bilo ni manje poznatih eksperimenata sa staklenim cevima sa novcem i penom unutra (za čistoću eksperimenta). Vazduh je ispumpan iz cevi, nakon čega su zapečaćeni. Šta je bilo iznenađenje istraživača, kada i olovka i kovanica, uprkos očigledno drugačijoj težini, padaju istom brzinom.

Ovo iskustvo poslužilo je kao osnova ne samo za stvaranje koncepta ubrzanja slobodnog padanja (USP), već i za pretpostavku da je slobodan pad (tj. Pad tela koji ne djeluju suprotne sile) mogući samo u vakuumu. U vazduhu, koji je izvor otpora, sva tela se kreću ubrzanjem.

Dakle, pojam o ubrzanju slobodnog pada , koji je dobio sljedeću definiciju:

• Padanje tijela iz stanja odmora pod uticajem sile gravitacije Zemlje.

Ovom konceptu dodeljeno je slovo grčke abecede g (xe).

Na osnovu takvih eksperimenata, postalo je jasno da je USP apsolutno tačan za Zemlju, jer je poznato da na našoj planeti postoji sila koja na svoju površinu privlači sva tela. Međutim, postavljeno je još jedno pitanje: kako mjeriti ovu vrijednost i šta to jednako.

Rešenje prvog pitanja pronađeno je prilično brzo: naučnici, koristeći posebnu fotografiju, fiksirali su položaj tela tokom pada u airless prostoru u različitim intervalima vremena. Ispalo je zanimljivo: sva tela na datom mestu Zemlje padaju sa istim ubrzanjem, koja, međutim, razlikuje se u zavisnosti od specifičnog mesta na planeti. Istovremeno, nije važno visina iz koje tijela započinju kretanje: može biti 10, 100 ili 200 metara.

Bilo je moguće saznati: ubrzanje gravitacije na Zemlji je približno 9,8 N / kg. Zapravo, ova vrijednost može biti u rasponu od 9,78 N / kg do 9,83 N / kg. Ova razlika (mada mala u očima laika) objašnjava se oblikom Zemlje (koja nije baš sferična, već je poravnana polovima), i svakodnevnom rotacijom Zemlje oko Sunca. Po pravilu, za izračunavanje se uzima prosečna vrednost od 9,8 N / kg, sa velikim brojem zaokruženim na 10 N / kg.

G = 9,8 N / kg

Na osnovu dobijenih podataka, jasno je da se ubrzanje gravitacije na drugim planetama razlikuje od onog na Zemlji. Naučnici su došli do zaključka da se može izraziti sledećom formulom:

G = G × M planete / (R planete) (2)

Jednostavne reči: G (gravitaciona konstanta (6,67 × 10 (-11) m2 / s2 ∙ kg)) mora biti pomnožena sa M - masom planete, podijeljena sa R - radijusom planete na kvadratu. Na primer, na Mesecu smo pronašli ubrzanje gravitacije. Znajući da je njegova masa 7.3477 · 10 (22) kg, a radijus 1737.10 km, nalazimo da je USP = 1.62 N / kg. Očigledno je da su ubrzanja na dve planete iznenađujuće drugačije. Konkretno, na Zemlji je skoro 6 puta veći! Jednostavno rečeno, Mesec privlači objekte koji se nalaze na njegovoj površini, sila koja je manja od 6 puta veća od Zemlje. Zato su astronauti na Mesecu, koje vidimo na televiziji, izgleda olakšati. U stvari, oni gube težinu (ne težinu!). Rezultat je smešnih efekata kao što su skakanje nekoliko metara, osećaj letećih i dugih koraka.