Portaal vannitoa renoveerimise kohta. Kasulikud näpunäited

Universaalse gravitatsiooni jõud: omadused ja praktiline tähendus.

MÄÄRATLUS

Seadus universaalne gravitatsioon avastas I. Newton:

Kaks keha tõmbavad teineteist tõmbejõuga, mis on võrdeline nende korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga:

Universaalse gravitatsiooni seaduse kirjeldus

Koefitsient on gravitatsioonikonstant. SI-süsteemis on gravitatsioonikonstandil järgmine tähendus:

See konstant, nagu näha, on väga väike, seetõttu on ka väikese massiga kehade vahelised gravitatsioonijõud väikesed ega ole praktiliselt tunda. Kosmiliste kehade liikumise määrab aga täielikult gravitatsioon. Universaalse gravitatsiooni olemasolu ehk teisisõnu gravitatsiooniline interaktsioon selgitab, mis Maad ja planeete “toetavad” ning miks nad teatud trajektoore mööda Päikese ümber liiguvad ega lenda sealt minema. Universaalse gravitatsiooni seadus võimaldab meil määrata paljusid taevakehade omadusi – planeetide, tähtede, galaktikate ja isegi mustade aukude massi. See seadus võimaldab suure täpsusega arvutada planeetide orbiite ja luua Universumi matemaatilise mudeli.

Kasutades universaalse gravitatsiooni seadust, saab arvutada ka kosmilisi kiirusi. Näiteks minimaalne kiirus, millega Maa pinna kohal horisontaalselt liikuv keha sellele ei kuku, vaid liigub ringorbiidil, on 7,9 km/s (esimene põgenemiskiirus). Selleks, et Maalt lahkuda, s.o. gravitatsioonilise külgetõmbe ületamiseks peab keha kiirus olema 11,2 km/s (teine ​​põgenemiskiirus).

Gravitatsioon on üks hämmastavamaid loodusnähtusi. Gravitatsioonijõudude puudumisel poleks Universumi olemasolu võimalik isegi tekkida. Gravitatsioon vastutab paljude protsesside eest Universumis – selle sünni, korra olemasolu kaose asemel. Gravitatsiooni olemust pole siiani täielikult mõistetud. Seni pole keegi suutnud välja töötada korralikku gravitatsioonilise interaktsiooni mehhanismi ja mudelit.

Gravitatsioon

Gravitatsioonijõudude avaldumise erijuhtum on gravitatsioonijõud.

Gravitatsioon on alati suunatud vertikaalselt allapoole (Maa keskpunkti poole).

Kui kehale mõjub gravitatsioonijõud, siis keha seda teeb. Liikumise tüüp sõltub algkiiruse suunast ja suurusest.

Me puutume iga päev kokku gravitatsiooni mõjudega. , mõne aja pärast leiab ta end maast. Käest vabanenud raamat kukub maha. Hüppanud inimene sisse ei lenda avatud ala, kuid kukub pikali.

Arvestades Maa pinna lähedal asuva keha vaba langemist selle keha gravitatsioonilise interaktsiooni tulemusena Maaga, võime kirjutada:

kust tuleb vaba langemise kiirendus:

Gravitatsioonikiirendus ei sõltu keha massist, vaid sõltub keha kõrgusest Maast. Maa poolustelt veidi lapik, nii et pooluste lähedal asuvad kehad asuvad Maa keskpunktile veidi lähemal. Sellega seoses sõltub raskuskiirendus piirkonna laiuskraadist: poolusel on see veidi suurem kui ekvaatoril ja teistel laiuskraadidel (ekvaatoril m/s, põhjapooluse ekvaatoril m/s.

Sama valem võimaldab teil leida gravitatsioonikiirenduse mis tahes massi ja raadiusega planeedi pinnal.

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1 (probleem Maa kaalumisega)

Harjutus Maa raadius on km, raskuskiirendus planeedi pinnal on m/s. Neid andmeid kasutades hinnake ligikaudselt Maa massi.
Lahendus Gravitatsiooni kiirendus Maa pinnal:

kust pärineb Maa mass:

C-süsteemis Maa raadius m.

Valemisse asendamine arvväärtusi füüsikalised kogused, hindame Maa massi:

Vastus Maa mass kg.

NÄIDE 2

Harjutus Maa satelliit liigub ringikujulisel orbiidil 1000 km kõrgusel Maa pinnast. Millise kiirusega satelliit liigub? Kui kaua kulub satelliidil ühe pöörde tegemiseks ümber Maa?
Lahendus Vastavalt sellele on Maalt satelliidile mõjuv jõud võrdne satelliidi massi ja selle liikumiskiirenduse korrutisega:

Maa küljelt mõjub satelliidile gravitatsiooniline külgetõmbejõud, mis universaalse gravitatsiooniseaduse kohaselt on võrdne:

kus ja on vastavalt satelliidi ja Maa massid.

Kuna satelliit asub Maa pinnast teatud kõrgusel, on selle kaugus Maa keskpunktist järgmine:

kus on Maa raadius.

Newton tegi esimesena kindlaks, et kivi langemine Maale, planeetide liikumine ümber Päikese ja Kuu liikumine ümber Maa on põhjustatud jõust või gravitatsioonilisest vastasmõjust.

Kaugus olevate kehade vastastikmõju toimub nende loodud gravitatsioonivälja kaudu. Tänu mitmele kogetud faktid, Newtonil õnnestus tuvastada kahe keha külgetõmbejõu sõltuvus nendevahelisest kaugusest. Newtoni seadus, mida nimetatakse universaalse külgetõmbe seaduseks, ütleb, et mis tahes kaks keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on võrdeline nende masside korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Seadust nimetatakse universaalseks või universaalseks, kuna see kirjeldab gravitatsioonilist vastasmõju universumi mis tahes massiga kehade paari vahel. Need jõud on väga nõrgad, kuid neil pole takistusi.

Seadus näeb sõna otseses mõttes välja järgmine:

Gravitatsioon

Maakera annab kõigile Maale langevatele kehadele ühesuguse kiirenduse g = 9,8 m/s2, mida nimetatakse gravitatsioonikiirenduseks. See tähendab, et Maa mõjub, tõmbab kõiki kehasid gravitatsioonijõuga. See privaatne vaade universaalse gravitatsiooni jõud. Gravitatsioonijõud on , sõltub kehamassist m, mõõdetuna kilogrammides (kg). Väärtus g = 9,8 m/s2 on võetud ligikaudseks väärtuseks erinevatel laiuskraadidel ja erinevatel pikkuskraadidel selle väärtus muutub veidi, kuna:

  • Maa raadius muutub poolusest ekvaatorile (mis viib g väärtuse vähenemiseni ekvaatoril 0,18% võrra);
  • pöörlemisest põhjustatud tsentrifugaalefekt sõltub geograafiline laiuskraad(vähendab väärtust 0,34%).

Kaalutus

Oletame, et keha langeb gravitatsiooni mõju alla. Teised jõud sellele ei tegutse. Seda liikumist nimetatakse vabaks langemiseks. Selle aja jooksul, mil kehale mõjub ainult F raske, on keha kaaluta olekus. Vabalangemisel kaob inimese kehakaal.

Kaal on jõud, millega keha venitab vedrustust või mõjub horisontaalsele toele.

Kaaluta olekut kogevad hüppe ajal langevarjur, suusahüppe ajal inimene ja õhutaskusse kukkunud lennukireisija. Kaalutaolekut tunneme vaid väga lühikest aega, vaid paar sekundit. Kuid väljalülitatud mootoritega orbiidil lendava kosmoseaparaadi astronaudid kogevad kaaluta olekut kaua aega. Kosmoselaev on vaba langemise olekus ja kehad lakkavad toele või vedrustusele mõjumast – nad on kaaluta olekus.

Tehismaa satelliidid

Maa gravitatsioonist on võimalik üle saada, kui kehal on teatud kiirus. Gravitatsiooniseadust kasutades saame määrata kiiruse, millega keha massiga m, mis tiirleb ümber planeedi ringorbiidil, sellele ei kuku ja muutub selle satelliidiks. Vaatleme keha liikumist ringjoonel ümber Maa. Kehale avaldab mõju Maalt lähtuv gravitatsioonijõud. Newtoni teisest seadusest saame:

Kuna keha liigub ringis tsentripetaalse kiirendusega:

Kus r on ringikujulise orbiidi raadius, R = 6400 km on Maa raadius ja h on kõrgus Maa pinnast, millel satelliit liigub. Kehale massiga m mõjuv jõud F on võrdne , kus Mz = 5,98*1024 kg - Maa mass.
Meil on: . Kiiruse väljendamine seda kutsutakse Esimene kosmiline kiirus on väikseim kiirus, millega keha edastatakse, sellest saab kunstlik Maa satelliit (AES).

Seda nimetatakse ka ringikujuliseks. Võtame kõrguse 0-ga ja leiame selle kiiruse, see on ligikaudu võrdne:
See on võrdne atmosfääritakistuse puudumisel ringorbiidil ümber Maa tiirleva tehissatelliidi kiirusega.
Valemist on näha, et satelliidi kiirus ei sõltu selle massist, mis tähendab, et igast kehast võib saada tehissatelliit.
Kui annate kehale suurema kiiruse, ületab see Maa gravitatsiooni.

Teine kosmiline kiirus on väikseim kiirus, mis võimaldab kehal ilma täiendavate jõudude mõjuta ületada gravitatsiooni ja saada Päikese satelliidiks.

Seda kiirust nimetati paraboolseks, see vastab keha paraboolsele trajektoorile Maa gravitatsiooniväljas (kui atmosfääritakistus puudub). Seda saab arvutada järgmise valemi järgi:

Siin r on kaugus Maa keskpunktist stardipaigani.
Maa pinna lähedal . On veel üks kiirus, millega keha saab Päikesesüsteemist lahkuda ja kosmose avarustes ringi rännata.

Kolmas põgenemiskiirus, väikseim kiirus, mis võimaldab kosmoselaeval ületada Päikese gravitatsiooni ja lahkuda Päikesesüsteemist.

See kiirus

Looduses eksisteerivad erinevad jõud, mis iseloomustavad kehade vastasmõju. Vaatleme mehaanikas esinevaid jõude.

Gravitatsioonijõud. Tõenäoliselt esimene jõud, mille olemasolust inimene aru sai, oli gravitatsioonijõud, mis mõjus Maalt pärit kehadele.

Ja kulus palju sajandeid, enne kui inimesed said aru, et gravitatsioonijõud mõjub mis tahes kehade vahel. Ja kulus palju sajandeid, enne kui inimesed said aru, et gravitatsioonijõud mõjub mis tahes kehade vahel. Inglise füüsik Newton oli esimene, kes sellest tõsiasjast aru sai. Planeetide liikumist reguleerivaid seadusi (Kepleri seadusi) analüüsides jõudis ta järeldusele, et planeetide vaadeldud liikumisseadusi saab täita ainult siis, kui nende vahel on külgetõmbejõud, mis on otseselt võrdeline nende massiga ja pöördvõrdeline planeetide liikumisega. nendevahelise kauguse ruut.

sõnastas Newton universaalse gravitatsiooni seadus. Suvalised kaks keha tõmbavad teineteist. Punktkehade vaheline tõmbejõud on suunatud piki neid ühendavat sirgjoont, on otseselt võrdeline mõlema massiga ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga:

Sel juhul mõistetakse punktkehade all kehasid, mille mõõtmed on mitu korda väiksemad nendevahelisest kaugusest.

Universaalset gravitatsioonijõudu nimetatakse gravitatsioonijõududeks. Proportsionaalsuskoefitsienti G nimetatakse gravitatsioonikonstandiks. Selle väärtus määrati eksperimentaalselt: G = 6,7 10¯¹¹ N m² / kg².

Gravitatsioon Maapinna lähedal toimiv toime on suunatud selle keskpunkti poole ja arvutatakse järgmise valemiga:

kus g on raskuskiirendus (g = 9,8 m/s²).

Gravitatsiooni roll eluslooduses on väga oluline, kuna elusolendite suurus, kuju ja proportsioonid sõltuvad suuresti selle suurusest.

Kehakaal. Mõelgem, mis juhtub, kui horisontaaltasandile (toele) asetatakse mingi koormus. Esimesel hetkel pärast koormuse langetamist hakkab see raskusjõu mõjul allapoole liikuma (joonis 8).

Tasapind paindub ja tekib ülespoole suunatud elastsusjõud (toetusreaktsioon). Pärast seda, kui elastsusjõud (Fу) tasakaalustab raskusjõu, peatub keha langetamine ja toe läbipaine.

Toe läbipaine tekkis keha toimel, seetõttu mõjub toele keha küljelt teatud jõud (P), mida nimetatakse keha raskuseks (joon. 8, b). Newtoni kolmanda seaduse järgi on keha mass võrdne maapinna reaktsioonijõuga ja on suunatud vastupidises suunas.

P = - Fу = Raske.

Kehakaal nimetatakse jõuks P, millega keha mõjub tema suhtes liikumatule horisontaalsele toele.

Kuna toele rakendatakse raskusjõudu (raskust), siis see deformeerub ja oma elastsuse tõttu töötab gravitatsioonijõule vastu. Toe küljelt arenevaid jõude nimetatakse sel juhul toetusreaktsiooni jõududeks ja vastutegevuse arenemise nähtust nimetatakse toetusreaktsiooniks. Newtoni kolmanda seaduse järgi on toe reaktsioonijõud suuruselt võrdne keha gravitatsioonijõuga ja vastupidine suunaga.

Kui toel olev inimene liigub oma kehaosade kiirendusega, mis on suunatud toele, siis toe reaktsioonijõud suureneb summaga ma võrra, kus m on inimese mass ja kiirendus, millega tema kehaosad liiguvad. Neid dünaamilisi efekte saab salvestada deformatsioonimõõturi seadmete (dünamogrammide) abil.

Kaalu ei tohi segi ajada kehakaaluga. Keha mass iseloomustab selle inertseid omadusi ega sõltu ei raskusjõust ega liikumiskiirendusest.

Keha kaal iseloomustab jõudu, millega see toele mõjub ja sõltub nii raskusjõust kui ka liikumiskiirendusest.

Näiteks Kuul on keha mass ligikaudu 6 korda väiksem kui Maal oleva keha mass, mis on mõlemal juhul sama ja selle määrab kehas leiduv aine hulk.

Igapäevaelus, tehnikas ja spordis ei näidata kaalu sageli mitte njuutonites (N), vaid jõu kilogrammides (kgf). Üleminek ühelt seadmelt teisele toimub vastavalt valemile: 1 kgf = 9,8 N.

Kui tugi ja keha on liikumatud, on keha mass võrdne selle keha raskusjõuga. Kui tugi ja keha liiguvad mõningase kiirendusega, siis olenevalt selle suunast võib keha kogeda kas kaaluta olekut või ülekoormust. Kui kiirendus langeb kokku ja on võrdne raskuskiirendusega, on keha kaal null, seetõttu tekib kaaluta olek (ISS, kiirlift allalaskmisel). Kui tugiliikumise kiirendus on vastupidine vabalangemise kiirendusele, tekib inimesel ülekoormus (mehitatud start Maa pinnalt kosmoselaev, Kiirlift sõidab üles).

Selles lõigus tuletame teile meelde gravitatsiooni, tsentripetaalset kiirendust ja kehakaalu

Iga planeedi keha mõjutab Maa gravitatsiooni. Jõud, millega Maa iga keha tõmbab, määratakse valemiga

Rakenduspunkt asub keha raskuskeskmes. Gravitatsioon alati vertikaalselt alla suunatud.


Jõudu, millega keha Maa gravitatsioonivälja mõjul Maa külge tõmbab, nimetatakse gravitatsiooni. Universaalse gravitatsiooniseaduse kohaselt mõjub Maa pinnal (või selle pinna lähedal) kehale massiga m gravitatsioonijõud.

Ft = GMm/R2

kus M on Maa mass; R on Maa raadius.
Kui kehale mõjub ainult gravitatsioonijõud ja kõik muud jõud on omavahel tasakaalus, toimub keha vabalangemine. Newtoni teise seaduse ja valemi järgi Ft = GMm/R2 gravitatsioonikiirenduse moodul g leitakse valemiga

g=Ft/m=GM/R2.

Valemist (2.29) järeldub, et vaba langemise kiirendus ei sõltu langeva keha massist m, s.t. kõigi kehade jaoks antud kohas Maal on see sama. Valemist (2.29) järeldub, et Ft = mg. Vektorkujul

Ft = mg

Paragrahvis 5 märgiti, et kuna Maa ei ole kera, vaid pöördeellipsoid, on selle polaarraadius väiksem kui ekvatoriaalne. Valemist Ft = GMm/R2 on selge, et sel põhjusel on poolusel gravitatsioonijõud ja sellest põhjustatud raskuskiirendus suurem kui ekvaatoril.

Gravitatsioonijõud mõjutab kõiki Maa gravitatsiooniväljas asuvaid kehasid, kuid mitte kõik kehad ei lange Maale. See on seletatav asjaoluga, et paljude kehade liikumist takistavad teised kehad, näiteks toed, rippkeermed jne. Teiste kehade liikumist piiravaid kehasid nimetatakse nn. ühendused. Gravitatsiooni mõjul sidemed deformeeruvad ja deformeerunud ühenduse reaktsioonijõud, vastavalt Newtoni kolmandale seadusele, tasakaalustab gravitatsioonijõudu.

Gravitatsioonikiirendust mõjutab Maa pöörlemine. Seda mõju selgitatakse järgmiselt. Maa pinnaga seotud referentssüsteemid (välja arvatud kaks Maa poolustega seotud) ei ole rangelt võttes inertsiaalsed referentssüsteemid – Maa pöörleb ümber oma telje ja koos sellega liiguvad sellised referentssüsteemid ringikujuliselt tsentripetaalse kiirendusega. See referentssüsteemide mitteinertsus avaldub eelkõige selles, et raskuskiirenduse väärtus osutub Maa erinevates kohtades erinevaks ja sõltub selle koha geograafilisest laiuskraadist, kus referentssüsteem on seotud. Maa asub, mille suhtes määratakse gravitatsioonikiirendus.

Erinevatel laiuskraadidel tehtud mõõtmised näitasid seda arvväärtusi vabalangemise kiirendused erinevad üksteisest vähe. Seetõttu võime mitte väga täpsete arvutustega jätta tähelepanuta Maa pinnaga seotud võrdlussüsteemide mitteinertsiaalsuse, samuti Maa kuju erinevuse sfäärilisest kujust ning eeldada, et gravitatsioonikiirendus kõikjal Maa peal. on sama ja võrdne 9,8 m/s 2 .

Universaalse gravitatsiooniseadusest järeldub, et Maast kaugenedes väheneb gravitatsioonijõud ja sellest tingitud raskuskiirendus. Kõrgusel h Maa pinnast määratakse gravitatsioonikiirenduse moodul valemiga

g = GM/(R+h) 2.

On kindlaks tehtud, et 300 km kõrgusel Maa pinnast on raskuskiirendus 1 m/s2 väiksem kui Maa pinnal.
Järelikult Maa lähedal (kuni mitme kilomeetri kõrguseni) gravitatsioonijõud praktiliselt ei muutu ja seetõttu on kehade vabalangemine Maa lähedal ühtlaselt kiirenenud liikumine.

Kehakaal. Kaalutus ja ülekoormus

Nimetatakse jõudu, mille mõjul keha Maa külgetõmbe tõttu oma toele või vedrustusele mõjub kehakaal. Erinevalt gravitatsioonist, mis on kehale rakendatav gravitatsioonijõud, on kaal toele või vedrustusele (st lülile) rakenduv elastsusjõud.

Vaatlused näitavad, et vedruskaalal määratud keha kaal P on võrdne kehale mõjuva gravitatsioonijõuga F t ainult siis, kui kaalud koos kehaga Maa suhtes on puhkeasendis või liiguvad ühtlaselt ja sirgjooneliselt; Sel juhul

Р=F t=mg.

Kui keha liigub kiirendatud kiirusega, sõltub selle kaal selle kiirenduse väärtusest ja selle suunast gravitatsioonikiirenduse suuna suhtes.

Kui keha riputatakse vedru skaalal, mõjuvad sellele kaks jõudu: raskusjõud F t =mg ja vedru elastsusjõud F yp. Kui sel juhul liigub keha vertikaalselt üles või alla vabalangemise kiirenduse suuna suhtes, siis jõudude F t ja F üles vektorsumma annab resultandi, põhjustades keha kiirenduse, s.o.

F t + F üles =ma.

Vastavalt ülaltoodud mõiste “kaal” määratlusele võime kirjutada, et P = -F yp. Valemist: F t + F üles =ma. võttes arvesse, et F T =mg, järeldub, et mg-ma=-F ep . Seetõttu P=m(g-a).

Jõud Ft ja Fup on suunatud piki üht vertikaalset sirget. Seega, kui keha a kiirendus on suunatud allapoole (st kattub suunaga vabalangemise kiirendusega g), siis moodulis

P=m(g-a)

Kui keha kiirendus on suunatud ülespoole (st vastupidiselt vabalangemise kiirenduse suunale), siis

P = m = m(g+a).

Järelikult on keha kaal, mille kiirendus langeb kokku vaba langemise kiirendusega, väiksem kui puhkeasendis oleva keha kaal ja keha kaal, mille kiirendus on vastupidine vaba langemise kiirenduse suunale, on suurem. kui puhkeasendi keha kaal. Kehakaalu suurenemist, mis on põhjustatud selle kiirenenud liikumisest, nimetatakse ülekoormus.

Vabalangemisel a=g. Valemist: P=m(g-a)

sellest järeldub, et sel juhul P = 0, st raskust pole. Seega, kui kehad liiguvad ainult gravitatsiooni mõjul (st vabalt langevad), on nad seisundis kaaluta olek. Selle oleku iseloomulikuks tunnuseks on vabalt langevates kehades deformatsioonide ja sisepingete puudumine, mis on puhkeolekus kehades põhjustatud gravitatsioonist. Kehade kaaluta olemise põhjuseks on asjaolu, et raskusjõud annab vabalt langevale kehale ja selle toele (või vedrustusele) võrdsed kiirendused.

Absoluutselt kõiki Universumi kehasid mõjutab maagiline jõud, mis neid kuidagi Maa (täpsemalt selle tuuma) poole tõmbab. Meie planeedi kõikehõlmava maagilise gravitatsiooni eest pole kuhugi põgeneda ega varjuda. Päikesesüsteem ei tõmba mitte ainult tohutu Päike, vaid ka üksteist, kõik objektid, molekulid ja väikseimad aatomid on samuti vastastikku tõmbunud. Tuntud isegi väikestele lastele, olles pühendanud oma elu selle nähtuse uurimisele, kehtestas ta ühe suurima seaduse - universaalse gravitatsiooni seaduse.

Mis on gravitatsioon?

Definitsioon ja valem on paljudele juba ammu teada. Tuletagem meelde, et gravitatsioon on teatud suurus, universaalse gravitatsiooni üks loomulikke ilminguid, nimelt: jõud, millega iga keha alati Maa poole tõmbab.

Gravitatsiooni tähistatakse ladina tähega F gravitatsioon.

Gravitatsioon: valem

Kuidas suunda arvutada teatud keha? Milliseid koguseid peate selle jaoks veel teadma? Gravitatsiooni arvutamise valem on üsna lihtne, seda õpitakse keskkooli 7. klassis, füüsikakursuse alguses. Et seda mitte ainult õppida, vaid ka mõista, tuleks lähtuda sellest, et kehale alati mõjuv gravitatsioonijõud on otseselt võrdeline selle kvantitatiivse väärtusega (massiga).

Raskusühik on saanud nime suure teadlase - Newtoni järgi.

Raskusjõud (gravitatsioon) on alati suunatud rangelt allapoole, maakera tuuma keskpunkti poole, tänu selle mõjule langevad kõik kehad allapoole võrdse kiirendusega. Gravitatsiooni nähtused aastal Igapäevane elu Me näeme kõikjal ja pidevalt:

  • kogemata või tahtlikult kätest vabanenud esemed kukuvad tingimata alla Maale (või mis tahes pinnale, mis takistab vaba langemist);
  • kosmosesse saadetud satelliit ei lenda meie planeedilt ebamäärasele kaugusele risti ülespoole, vaid jääb orbiidil pöörlema;
  • kõik jõed voolavad mägedest ja neid ei saa tagasi pöörata;
  • mõnikord inimene kukub ja saab vigastada;
  • pisikesed tolmutäpid ladestuvad kõikidele pindadele;
  • õhk on koondunud maapinna lähedale;
  • raskesti kantavad kotid;
  • Pilvedest tibutab vihma, sajab lund ja rahet.

Koos mõistega "gravitatsioon" kasutatakse mõistet "kehakaal". Kui keha asetada tasasele horisontaalsele pinnale, on selle kaal ja gravitatsioon arvuliselt võrdsed, mistõttu need kaks mõistet sageli asendatakse, mis pole sugugi õige.

Gravitatsiooni kiirendus

Mõiste "raskuskiirendus" (teisisõnu seostatakse mõistega "raskusjõud". Valem näitab: gravitatsioonijõu arvutamiseks peate massi korrutama g-ga (raskuskiirendus) .

"g" = 9,8 N/kg, see on konstantne väärtus. Täpsemad mõõtmised näitavad aga, et Maa pöörlemise tõttu on kiirenduse väärtus St. n ei ole sama ja sõltub laiuskraadist: põhjapoolusel = 9,832 N/kg ja kuumal ekvaatoril = 9,78 N/kg. Selgub, et planeedi erinevates kohtades on võrdse massiga kehade poole suunatud erinevad raskusjõud (valem mg jääb endiselt muutumatuks). Praktilisteks arvutusteks otsustati selles väärtuses lubada väiksemaid vigu ja kasutada keskmist väärtust 9,8 N/kg.

Sellise suuruse proportsionaalsus nagu gravitatsioon (valem tõestab seda) võimaldab mõõta objekti kaalu dünamomeetriga (sarnaselt tavalise majapidamisettevõttega). Pange tähele, et seade näitab ainult tugevust, kuna täpse kehakaalu määramiseks peab olema teada piirkondlik g väärtus.

Kas gravitatsioon toimib mingil kaugusel (nii lähedal kui kaugel) Maa keskpunktist? Newton oletas, et see mõjub kehale isegi Maast olulisel kaugusel, kuid selle väärtus väheneb pöördvõrdeliselt objekti ja Maa tuuma vahelise kauguse ruuduga.

Gravitatsioon päikesesüsteemis

Kas on olemas määratlus ja valem teiste planeetide kohta, mis jäävad asjakohaseks? Ainult ühe erinevusega "g" tähenduses:

  • Kuul = 1,62 N/kg (kuus korda vähem kui Maal);
  • Neptuunil = 13,5 N/kg (peaaegu poolteist korda kõrgem kui Maal);
  • Marsil = 3,73 N/kg (rohkem kui kaks ja pool korda vähem kui meie planeedil);
  • Saturnil = 10,44 N/kg;
  • elavhõbedal = 3,7 N/kg;
  • Veenusel = 8,8 N/kg;
  • Uraanil = 9,8 N/kg (peaaegu sama, mis meil);
  • Jupiteril = 24 N/kg (peaaegu kaks ja pool korda kõrgem).