תאוצת הכובד

מושגי ציון תאוצת הכבידה קרובות מלווים דוגמאות וניסויים של ספרי לימוד, שבה פריטים שונים לפי משקל (במיוחד, עט ומטבעות) בוטלו מאותו הגובה. נראה ברור לחלוטין כי עצמים נופלים אל הקרקע במרווחי זמן שונים (עט כך בדרך כלל לא יכול ליפול). כתוצאה מכך, הנפילה החופשית של גופים אינה כפופה רק כלל אחד ספציפי. עם זאת, נראה מובן מאליו רק עכשיו, לפני כמה זמן, נדרש לבצע ניסויים כדי לאשר זאת. חוקרים סביר להניח כי בסתיו של גופים הפועלים כוח המשפיעה התנועה שלהם, וכתוצאה מכך, שיעור תנועה אנכית. זאת בעקבות ניסויים מפורסמים לפחות עם צינורות זכוכית הממוקמים בתוך מטבע ועט (עבור טוהר הניסוי). הוזרם אוויר מתוך הצינורות, שלאחריו הם היו מחוברים באופן הדוק. מה הייתה ההפתעה של חוקרים, וכאשר עטו ומטבעות, למרות המשקולות שונות כמובן לנפול באותה המהירות.

ניסיון זה היה הבסיס לא רק ליצירת הקונספט של תאוצת הכבידה (USP), אלא גם להציע כי הנפילה החופשית (גוף נופל כלומר, אשר אינו מושפעת מכל כוח נגדי) אפשרית רק בחלל ריק. באוויר, אולם, מי הוא המקור של התנגדות, כל הגופים לנוע עם האצה.

אז הרעיון של תאוצת הכובד, כדי להשיג את ההגדרה הבאה:

• גופים נופלים משאר תחת השפעת כוח המשיכה של כדור הארץ.

מושג זה הוענק האות היוונית גרם האלפבית (PVCs).

על בסיס הניסויים הללו, התברר כי USP מאפיין בדיוק של כדור הארץ, אבל מכיוון שאנו יודעים כי כוכב הלכת שלנו הוא הכוח שמושך אל פני השטח את כל הגופים. מצד שני, הייתה, שאלה נוספת: כיצד למדוד את הערך הזה ומה זה שווה.

הפתרון לשאלה הראשונה נמצא די מהר: מדענים עם בתנוחה קבועה צילום מיוחד של הגוף במהלך הנפילה בריקה של חלל במרווחי זמן שונה. התברר דבר מעניין: כל הגופים במקום מסוים של כדור הארץ נופל באותה האצה, אשר, עם זאת, כמה שונה בהתאם למיקום הספציפי על פני כדור הארץ. גובה שממנו הגוף החל לנוע, לא משנה: זה יכול להיות 10, 100 או 200 מטר.

נודע לי: תאוצת נפילה חופשית על פני כדור הארץ הוא כ 9.8 N / kg. למעשה אותו דבר, ערך זה עשוי להיות בטווח שבין 9.78 N / ק"ג ל 9.83 N / kg. הבדל זה (אם כי קטן בעיני ההדיוט) מסביר איך צורה של כדור הארץ (אשר אינה כדורית בדיוק, אבל צנח בקטבים), כמו גם את ימי הסיבוב של כדור הארץ סביב השמש. בדרך כלל, הערך הממוצע של מספר נלקח - 9.8 N / kg עבור מספרים גדולים - מעוגל עד 10 N / kg.

g = 9,8 N / kg

על רקע הנתונים מראה כי תאוצת כובד על כוכב לכת אחרת היא שונה ממנו על כדור הארץ. מדענים הגיעו למסקנה כי זה יכול לבוא לידי ביטוי על ידי הנוסחה הבאה:

G = G x M כוכב / (כוכב R) (2)

במילים פשוטות: G (קבוע הכבידה (6,67 • 10 (-11) m2 / S2 ∙ ק"ג)) מוכפל M - מסה-מחולקת הפלנטה ידי R - רדיוס הפלנטה בריבוע. לדוגמה, אנחנו יכולים למצוא את תאוצת הכובד על הירח. בידיעה כי המסה שלו שווה 7.3477 * 10 (22) ק"ג רדיוס אשר - 1737.10 ק"מ, אנו מוצאים כי USP = 1.62 N / kg. כפי שניתן לראות, האצה בשני כוכבי הלכת שונים מאוד זה מזה. בפרט, בעולם זה כמעט 6 פעמים יותר! במילים פשוטות, הירח מושך החפצים הנמצאים על פני השטח, עם כוח של פחות מ 6 פעמים מאשר כדור הארץ. לכן האסטרונאוטים על הירח, אשר אנו רואים בטלוויזיה, כמו להיות קל יותר. למעשה, הם מאבדים משקל (לא מסה!). התוצאה היא אפקטים משעשעים כגון לקפוץ כמה מטרים, התחושה של טיסה ו בצעדים ארוכים.