Gravitacijos pagreitis

Į laisvą kritimo pagreitėjimo sąvokos paminėjimą dažnai lydi pavyzdžiai ir eksperimentai iš mokyklinių vadovėlių, kuriuose iš to paties aukščio buvo išmesti įvairūs objektai (ypač rašiklis ir moneta). Atrodo visiškai akivaizdu, kad daiktai nukris į žemę skirtingais intervalais (rašiklis gali neatsiribti). Todėl laisvas kūnų kritimas neatitinka tik vienos konkrečios taisyklės. Tačiau tai atrodo savaime suprantama tik dabar, prieš tai kurį laiką buvo reikalaujama atlikti eksperimentus, kad tai patvirtintų. Tyrėjai pagrįstai manė, kad tam tikra jėga veikia kūnų kritimą, kuris turi įtakos jų judėjimui ir dėl to vertikalaus judėjimo greičiui. Tada sekė ne mažiau žinomi eksperimentai su stiklo vamzdeliais su monetomis ir rašikliu viduje (eksperimento grynumui). Iš vamzdžių išpumpuotas oras, po kurio jie uždaromos. Koks buvo mokslininkų siurprizas, kai ir penas, ir moneta, nepaisant akivaizdžiai skirtingo svorio, patenka tuo pačiu greičiu.

Ši patirtis padėjo ne tik sukurti laisvo kritimo pagreičio koncepciją (USP), bet ir prielaidą, kad laisvas kritimas (tai yra kūno kritimas, kurio neveikia priešingos jėgos) yra įmanomas tik vakuume. Oru, kuris yra atsparumo šaltinis, visi kūnai judinami su pagreitėjimu.

Taigi laisvo kritimo pagreitinimo sąvoka, kuri gavo tokį apibrėžimą:

• Kūnų krenta iš poilsio būklės pagal Žemės gravitacijos jėgos įtaką.

Ši koncepcija buvo skirta graikų abėcėlės g (xe) raidė.

Remiantis tokiais eksperimentais, tapo aišku, kad USP yra absoliučiai tiksli Žemei, nes žinoma, kad mūsų planetoje yra jėga, kuri visą savo kūną įgauna į savo paviršių. Tačiau atsirado ir kitas klausimas: kaip išmatuoti šią vertę ir ką ji lygi.

Pirmojo klausimo sprendimas buvo rastas gana greitai: mokslininkai, naudodamiesi specialia fotografija, fiksavo kūno padėtį, kai įvairiomis laiko tarpais krito bevandenė erdvė . Pasirodo smalsus dalykas: visi tos pačios Žemės vietos kūnai krenta tokiu pačiu pagreičiu, kuris, tačiau, kiek skiriasi priklausomai nuo konkrečios planetos vietos. Tuo pačiu metu aukštis, nuo kurio kūnai pradėjo judėti, nesvarbu: jis gali būti 10, 100 arba 200 metrų.

Buvo galima sužinoti: gravitacijos pagreitis Žemėje yra apie 9,8 N / kg. Iš tikrųjų ši vertė gali būti nuo 9,78 N / kg iki 9,83 N / kg. Šis skirtumas (nors ir nedidelis paprastų žmonių akyse) yra paaiškinamas Žemės (ne tik sferinėmis, bet suplokštomis polių) forma ir kasdienio Žemės sukimosi aplink Saulę. Paprastai skaičiavimams imama 9,8 N / kg vidutinė vertė, o dideli skaičiai yra suapvalinti iki 10 N / kg.

G = 9,8 N / kg

Gauti duomenys rodo, kad gravitacijos spartinimas kitose planetose skiriasi nuo Žemės. Mokslininkai priėjo prie išvados, kad jis gali būti išreikštas pagal šią formulę:

G = G × M planetoje / (planetos R) (2)

Paprastais žodžiais: G (gravitacinė konstanta (6.67 • 10 (-11) m2 / s2 ∙ kg)) turi būti dauginama iš M - planetos masė, padalyta iš R - planetos spindulys aikštėje. Pavyzdžiui, pastebime gravitacijos pagreitį ant Mėnulio. Žinodamas, kad jo masė yra 7.3477 × 10 (22) kg, o spindulys yra 1737.10 km, mes nustatome, kad USP = 1,62 N / kg. Akivaizdu, kad abiejų planetų greitėjimai yra labai skirtingi. Visų pirma, Žemėje jis beveik 6 kartus didesnis! Paprasčiau tariant, Mėnulis pritraukia daiktus, esančius ant jo paviršiaus, jėga yra mažesnė nei 6 kartų didesnė nei Žemės. Štai kodėl Mėnulio astronautai, kuriuos matome per televiziją, atrodo lengviau. Iš tiesų, jie praranda svorį (ne svorio!). Rezultatas yra juokingi efektai, tokie kaip šokinėja keli metrai, plaukioja jausmas ir ilgi žingsniai.