Сила тяжести

Как объяснить, что камень, который мы выпускаем из рук, всегда падает вниз?

рис.1 а

Почему после совершенного прыжка, человек всегда оказывается внизу? Почему мяч, который мы бросаем в горизонтальном положении, рано или поздно все равно будет на земле? На все эти вопрос единый ответ — причина в притяжении Земли. Сила, с помощью которой Земля притягивает тело к себе, называют силой тяжести. Сила тяжести имеет только вертикальное вниз направление, ее обозначают буквой F с индексом: Fтяж.

рис.1 (8)

Во время падения тела, на него происходит воздействие не только силы притяжения Земли, но и сила сопротивления воздуха. В то время, сила сопротивления воздуха в сравнении с силой тяжести очень мала, то тело совершает, так называемое свободное падение.

Важно! Ускорение свободного падения в зависимости от увеличения высоты над Землей постепенно уменьшается. Земля тем слабее притягивает тело, чем дольше оно находится от нее.

Проведем эксперимент, с помощью которого будем наблюдать свободное падение разных тел. Например, свинцовую дробинку или перышко, поместим в трубку Ньютона (стеклянную

«Вот ты доверяешь силе тяжести. А что, если она в один прекрасный день перестанет действовать? Что тогда? Мы же будем носиться в воздухе как мыльные пузыри. Кто будет тогда в лучшем положении? Тот, у кого окажется свинец в ногах, или самые длинные руки? И как тогда слезть сидящему на дереве?»
Эрих Мария Ремарк. Черный обелиск.

трубку), предварительно откачав их нее воздух. Вначале все, помещенные в трубке предметы, будут расположены на ее дне. Теперь резко переворачиваем трубку и что мы наблюдаем? Тела оказываются сверху, но затем начинают опускаться вниз.

рис.1б  

Проведем наблюдение за падением тел. Совершая падение, и легкое перышко и более увесистая дробинка оказываются на дне трубки одновременно. По сути, данные тела проходят один и тот же путь за одинаковое время и с одинаковой скоростью одновременно падают на дно, ударяясь об него. Объясним такое поведение разных тел: сила тяжести имеет свойство увеличивать скорость свободного падающего тела за каждую секунду на одинаковую величину, причем не зависимо от того, какую массу имеет тело.

Проведем измерения и что мы видим: скорость тела, которое падает свободно, за каждую секунду падения возрастает на 9,8 м/с вблизи поверхности Земли. Данную величину обозначают буквой g, она является ускорением свободного падения.

После того, как нам будет известно значение ускорения свободного падения, находим силу притяжения Земли, с которой она притягивает тело, находящееся вблизи нее. Для того чтобы найти силу тяжести, действующую на тело, нужно ускорение свободного падения умножить на его массу: g = Fт/m.

Так как массу тела измеряют в килограммах, а силу тяжести в ньютонах, то величину g можно измерять как в килограммах, так и в ньютонах: g = 9,8 Н/кг≈10 Н/кг.

система комментирования CACKLE