В серии книг Дугласа Адамса «Путеводитель по Галактике автостопом» говорится, что полет просто проходит мимо Земли, находящейся под рукой. Теряя Землю, он сначала достигает космической скорости 7,9 км/с и становится спутником Земли.
Сила тяжести в физике — формулы и определения с примерами
Почему все тела, подброшенные вверх, падают на Землю? Почему так легко спустить санки с холма, но нужно тянуть их вверх?
Подбросьте мяч вверх. Когда он достигает определенной высоты, он опускается и начинает падать на землю. Десантники, выпрыгивающие из самолетов, также падают после раскрытия парашютов. Когда появляются дождевые облака, на землю проливается сильный дождь. Как бы высоко мы ни прыгали, мы всегда падаем на землю.
Все объекты на Земле или вблизи нее взаимодействуют с Землей. Земля притягивает предметы, а они притягивают Землю.
Поскольку Земля обладает очень большой массой, то телами, которые значительно изменяют свою скорость и положение в результате взаимодействия с ней, в то время как Земля, по сути, остается на месте.
Сила, с которой Земля притягивает тело, известна как гравитация.
От чего зависит сила тяжести
Из опыта с яблоками, выполненного ранее, можем сделать вывод, что на два яблока, подвешенных на пружине, действует сила тяжести больше, чем на одно, так как масса двух яблок больше массы одного. Силу тяжести обозначают
Как и другие силы в СИ, единицей гравитации является ньютон (1 Н). Этот раздел назван в честь британского ученого Исаака Ньютона, который впервые сформулировал фундаментальные законы движения и гравитации. Один ньютон (1N) соответствует гравитационной силе, действующей на объект массой около 102 г.
Тогда на тело массой 1кг действует сила тяжести 9,81 Н, т. е.
Используя единицу силы 1Н, как можно определить гравитационную силу, действующую на объект любой массы?
Гравитационная сила на объект массой 1 кг равна 9,81 Н, поэтому гравитационная сила на объект массой t равна t-кратной массе объекта.
Гравитация = 9,81 определена и выражена в килограммах.
Однако гравитация существует не только между Землей и объектами на ней или рядом с ней. Все тела притягиваются друг к другу. Например, Земля и Луна, Солнце и Земля или другая планета, корабль в океане и предметы в комнате притягиваются друг к другу. Притяжение Земли к Луне вызывает подъем и спад земных приливов (рис. 69).
Вода в океанах поднимается на несколько метров дважды в день.
Гравитация удерживает атмосферу вблизи Земли, реки текут сверху, Луна удерживается вблизи Земли, а планеты вращаются вокруг Солнца.
Явление, когда все объекты во Вселенной притягиваются друг к другу, называется всеобщим тяготением.
Исаак Ньютон доказал, что сила гравитации между объектами тем больше, чем больше масса этих объектов и чем меньше расстояние между ними. Когда гравитация Земли внезапно исчезает, все предметы, не закрепленные на ее поверхности, разлетаются во все стороны в пространстве от малейшего удара.
Каково направление силы тяжести
Опыт. Если вы посмотрите на предмет, прикрепленный к гире или нити (рис. 70), то увидите, что нить, которая весит под действием силы тяжести, всегда направлена к Земле по прямой линии, которая называется перпендикуляром.
Проведя этот эксперимент на всех частях Земли, ученые обнаружили, что гравитация всегда направлена к центру Земли.
Гравитация представлена в виде направленной вниз вертикальной стрелки и действует на определенные части тела (рис. 71a, b).
Помимо планет и их спутников, вокруг Солнца движутся и меньшие планеты, так называемые астероиды. Самая большая из них, Деметра, является квазипланетой с радиусом почти в 20 раз больше радиуса Земли и массой в 7 500 раз больше массы Земли. Его гравитация настолько мала, что люди могут улететь с поверхности планеты, оттолкнувшись от нее.
Это Циолковский, основатель теории космонавтов К.Э. В рассказе Циолковского «Дорога к звездам» описаны условия пребывания человека на этом астероиде. Вы можете прыгнуть на 50 см. На Весте та же сила дает прыжок на 30 метров. Это высота 10-этажного дома или гигантской сосны. Легко спрыгнуть в канавы или ямы большой ширины. Реки. Он может перепрыгивать через деревья и дома высотой более 15 метров. И без ускорения».
Для того чтобы спутник вращался вокруг планеты, ему необходимо придать постоянную скорость. Найдите скорость кругового движения спутника на высоте над поверхностью планеты. Масса планеты, радиус (рис. 4)
Основные понятия
Сила тяжести как натуральная величина — это сила, действующая на тело со стороны поверхности земли или другого небесного тела.
Гравитационная сила mg состоит из гравитационного притяжения земли, равного ס (ס frac
Таким образом, приповерхностная гравитационная сила состоит из гравитационного притяжения Земли и инертной центробежной силы, вызванной вращением планеты вокруг своей оси.
Просто напишите, и мы вам поможем.
Другие силы, такие как притяжение Солнца, Юпитера и других планет к поверхности Земли, очень малы и игнорируются. Гравитация считается консервативной силой, придающей всем объектам одинаковое ускорение, независимо от размера и массы. Его можно рассчитать следующим образом
где ɛ (g⃗\) — ускорение силы тяжести. Другими словами, это ускорение земного притяжения на тело.
Помимо силы тяжести, на объекты, движущиеся относительно поверхности Земли, действует сила Кориолиса. Эта сила возникает при исследовании движения объекта по отношению к вращению системы отсчета. Вместе с этой силой и физическими силами, действующими на объект, рассматривается влияние вращения системы отсчета на движение этого объекта.
Различные формулы, касающиеся вычисления силы тяжести
Согласно общему закону всемирного тяготения, гравитационная сила, действующая на объект с массой m на поверхности астрономического сферического симметричного тела с массой m, рассчитывается следующим образом
где ɛ (g \) — гравитационная постоянная- \ (r \) — радиус тела.
Этот тип применяется к органам с опухолями, распределенными равномерно по опухоли. Гравитация действует на центр тела, т.е. на центр тяжести.
Центробежная сила, являющаяся мерой инерции (q \), действующая на объект, рассчитывается следующим образом
где ɛ (a \) — расстояние объекта от оси вращения астрономического тела, при котором эта инертная центробежная сила считается угловой скоростью астрономического тела.
Вам трудно понять это самостоятельно?
Обратитесь за помощью к своему учителю.
Инертная центробежная сила перпендикулярна оси вращения астрономического тела. Величина вектора инерционной центробежной силы определяется следующим типом
Где \ (\ vec \) — вектор, перпендикулярный оси вращения, падающий на конкретный объект вблизи поверхности астрономического тела. Гравитация в этом случае определяется следующим образом: \(⌘ vec = \ vec \)
Закон притяжения
Многие явления кажутся нам невозможными без существования гравитации. Например, дождь, водопады, лавины и многие другие явления. Атмосфера Земли существует только благодаря гравитации. Относительно небольшие астрономические тела не имеют собственной атмосферы, поскольку гравитация недостаточна для их поддержания.
Атмосфера Земли играет важную роль в поддержании всего живого на Земле. Помимо земного притяжения, на поверхность Луны действует гравитация Луны. Из-за ее близости к Земле такие явления, как приливы и отливы, течения и большинство биологических ритмов связаны с вращением Луны. Другими словами, гравитацию следует рассматривать как относящуюся к живой природе.
Когда масса одного тела намного больше массы другого, возникает гравитационная сила, называемая притяжением. Эта способность применима к задачам, связанным с расчетом гравитационных сил на Земле и других астрономических телах. Заменив значение силы тяжести в выражении второго закона Ньютона, имеем
где ɛ (a \) — ускорение силы тяжести, под действием которой объекты притягиваются друг к другу. Когда речь идет об ускорении силы тяжести, эта величина обозначается буквой ɛ (g \). Ньютон, используя свою собственную сумму, в свое время математически доказал, что гравитация всегда сосредоточена в центре тела с наибольшей массой.
Не нашли нужную информацию?
Закажите соответствующий материал в нашей службе. Отправьте свою вакансию, и она будет автоматически опубликована в течение 59 секунд. Выберите нужного специалиста, и мы избавим вас от мучительных поисков.
Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.
Усовершенствования и советы включают
Они бесплатны как часть работы и будут выполнены в оговоренные сроки.
Если работа не выполнена, вы получаете свои деньги обратно.
Гарантированный 100% возврат средств, если эксперт не справится с задачей.
Техническая поддержка 7 дней в неделю.
Наши администраторы работают в выходные и праздничные дни и сразу же отвечают на ваши вопросы.
Тысячи проверенных экспертов.
Мы выбираем только проверенных исполнителей — экспертов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками «хорошо» и «отлично».
Гарантия возврата денег
Эксперты получили деньги, но не выполнили свою работу? Не с нами!
Деньги хранятся на балансе в течение периода распределения и гарантии.
Если что-то пойдет не так, мы гарантируем полный возврат уплаченных денег.
Поскольку силы взаимозависимы, справедливо соотношение $ m \ overrightArrow = — ﻪ (m \ overrightrrow $) в ﻪ (m \ overrightrrow $) — сила тяжести.
Сила тяжести: формула, единицы измерения, особенности
Понимаете ли вы такие естественные категории, как гравитация? Этот тип, его компоненты и единицы измерения говорят нам о том, яблоко это или поезд, тянущий землю. Отличается ли гравитация от притяжения? Объясните, как не следует путать эти два размера.
Что такое сила тяжести
Каждый день наблюдайте, как тела вокруг вас искажаются (меняют форму или размер), ускоряются или замедляются при падении. В реальной жизни с разными телами происходят разные вещи. Все действия и взаимодействия в той или иной степени обусловлены силами. О чем мы говорим?
Понятие силы
Сила — это естественная векторная величина, воздействующая на тело, а ее источником являются другие тела. Что означает понятие векторной величины? Он говорит, что сила в направлении. В зависимости от того, куда она направлена, можно добиться различных результатов.
Это как стоять на горе со снежными досками, направление толчка определяет дальнейшее движение. Это результат применения насилия в данном случае. Силы, изучаемые физиками, разнообразны и очень важны в нашей повседневной жизни.
Определение и значение силы тяжести
Один из них называется гравитацией. Физика дает следующее определение Гравитация — это величина, определяющая, насколько сильно Земля притягивает тела к своей поверхности или вблизи нее. Поэтому направление этой силы — центр нашей планеты.
Сила тяжести на Земле очень важна по следующим причинам
- Наша планета притягивает все, что попадает в сферу действия этой силы, будь то твердое тело, жидкость или газ.
- Благодаря ее существованию стало возможным создание атмосферы (молекулы газов, которые ее составляют, не улетают в космические просторы), появились и остаются на своих местах моря и океаны.
- Любой предмет, который приподнимаем и роняем, обязательно упадет вниз по направлению к Земле.
Кстати, из-за действия этой силы люди не могут летать. Люди не могут самостоятельно развить скорость, при которой полет станет возможным (SO -Calculated First Cosmic Speed). Таким образом, нормальная жизнь всегда устойчиво стоит на ногах на земле.
Сила тяжести и сила тяготения: отличия
Падающие крылья как пример гравитации: Фрипик
Гравитация, как определено выше, аналогична гравитации. Оба связаны с силой тяжести.
Однако эти две силы не одно и то же, но их часто путают. Давайте перейдем к сути вопроса.
В 1682 году Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения. В ней говорилось: тела притягиваются друг к другу и эта сила притяжения — величина прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния.
В математике сила тяжести записывается как: f = g x m x m/r², где
- F — сила тяготения, Н;
- M — масса первого тела (часто планеты), кг;
- m — масса второго тела, кг;
- R — дистанция между ними, м;
- G — постоянная величина (G = 6,67×10⁻¹¹ м³×кг⁻¹×с⁻²).
Продемонстрировать эту силу очень просто — достаточно встать на весы. Иглу немедленно отводят, показывая вес. Это связано с тем, что очень большая масса Земли давит на нас. На Луне, которая имеет меньшую массу, наш вес в несколько раз меньше.
Поэтому законы общего тяготения и гравитации необходимы для расчета сил взаимодействия между различными телами. В то же время их размеры должны быть меньше, чем расстояния между ними.
Сила тяжести: формула, единицы измерения
Напомним, что когда мы говорим о гравитации, мы имеем в виду силу, действующую на планеты.
Вид гравитации: f = m x g, где: f = m x g.
В этом типе есть новая величина — ускорение силы тяжести. Это ускорение, с которым тело приближается к земле во время свободного и беспрепятственного падения. Цена этого значения составляет приблизительно 9,81 м/с², и в приблизительных расчетах используется приблизительное круглое значение.
Этот тип используется для расчета силы тяжести. Единицей измерения является ньютон (в честь Исаака Ньютона).
Падение на землю дождя под действием силы тяжести: свободный выбор.
Что такое сила тяжести? СМИ показывают, что гравитация подобна весу тела. В состоянии покоя на земле эта цена и вес одинаковы. Однако это не одно и то же. Почему бы и нет; объяснение несложное: это не одно и то же.
- Силой, с которой на тела действует Земля, называют силу тяжести.
- Вес тоже сила, с которой тела действуют на опору.
- То есть у них отличаются точки действия: первая направлена на центр массы тел, а вес направлен на опору.
Кроме того, на величину гравитации влияет масса и планета, для которой производится измерение. Вес также определяется ускорением, с которым движется тело и его опоры.
Например, вес тела на высоте определяется тем, как быстро и в каком направлении движется тело. Гравитация не учитывает, куда она движется. Эти внешние факторы не влияют на него.
Поэтому вес тела обрабатывается. Но как насчет гравитации выше? Можно ли уравнять эти две силы? На этот раз ответ положительный. Но только когда мы говорим о Земле и телах, притягивающихся к ней. В этом случае обе силы равны.
Выразим это математически:.
Деление обеих частей полученного уравнения на массу дает следующее уравнение: g=G×M/R².
Значение g (ускорение силы тяжести) индивидуально для каждой планеты.
- На нашей Земле свободно падающее тело с каждой секундой ускоряется примерно на 9,81 метр (м/с²).
- Ускорение свободного падения рядом с Луной имеет величину всего 1,62 м/с².
- На Юпитере это значение достигает 26,2 м/с². Человек, который весит 60 кг, на этой планете почувствует себя так, будто бы поправился на 100 кг.
Как изменится значение, если тело будет падать в течение 4 секунд? Рассчитайте его:.
- Скорость падения в начальной точке составит 0 м/с².
- В течение первой секунды она увеличится до 9,81 м/с².
- За вторую секунду величина вырастет вдвое и составит 19,62 м/с².
- Третья секунда добавить еще одну величину ускорения и получится 29,43 м/с².
- В четвертую секунду скорость движения тела достигнет 39,24 м/с², что равняется приблизительно 141 км/ч.
Обратите внимание, что яблоко и кирпич падают с одинаковой скоростью. Только очень легкие предметы при падении замедляются воздухом, что придает им видимое сопротивление. Поэтому перья птиц падают очень медленно и плавно.
На каждого человека действует гравитация, независимо от того, думаете вы об этом или нет. Формула для его расчета состоит из массы, умноженной на величину гравитационного ускорения. Эта сила показывает влияние планеты на объекты, находящиеся вблизи поверхности планеты. Поэтому его размер различается между Землей и Луной.
Гравитация — это проявление общего закона природы, закона всемирного тяготения, который распространяется на всю Вселенную. Открытая и сформулированная британским физиком Ньютоном в XVII веке, она гласит, что сила, тянущая Вселенную под действием гравитации, пропорциональна массе взаимодействующих объектов и зависит от расстояния между ними.
Искусственные спутники.
Для того чтобы спутник вращался вокруг планеты, ему необходимо придать постоянную скорость. Найдите скорость кругового движения спутника на высоте над поверхностью планеты. Масса планеты, радиус (рис. 4)
 |
| Рис. 4. Спутник на круговой орбите. |
Спутник движется под действием одной силы — гравитации, направленной к центру планеты. Ускорение спутника (центростремительное ускорение) также направлено туда.
Используя массу спутника, напишите второй закон движения Ньютона, спроецированный на ось в направлении центра планеты. Альтернативно.
Таким образом, существует уравнение для скорости.
Первая космическая скорость — это максимальная скорость вращения спутника, соответствующая его высоте. Для первой космической скорости мы имеем
