Сила тяжести — это сила, с которой Земля (или другое астрономическое тело) притягивает к себе любые объекты, находящиеся вблизи её поверхности или непосредственно на ней. С физической точки зрения это понятие объединяет два различных явления, действующих на тело:
- Гравитационное притяжение Земли: согласно закону всемирного тяготения, любые две массы притягиваются друг к другу.
- Центробежная сила: возникает из-за вращения Земли вокруг своей оси. Она направлена от оси вращения и немного уменьшает общее значение силы прияжения (наиболее заметно на экваторе).
Основные характеристики
- Направление: Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли. Именно это направление мы воспринимаем как «низ» при использовании отвеса.
- Точка приложения: Силой тяжести считается распределенная нагрузка, но для расчетов ее прикладывают к одной точке — центру тяжести тела.
- Зависимость от массы: Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела. Чем тяжелее объект, тем сильнее планета его притягивает.
Формула расчета Для практических вычислений вблизи поверхности планеты используется упрощенная формула: Где:
- — сила тяжести (измеряется в Ньютонах, Н); — масса тела (кг); — ускорение свободного падения.
На Земле среднее значение принимается равным примерно 9,81 м/с² (в школьных задачах часто округляют до 10 м/с²). Отличие от веса и массы Важно не путать эти понятия, так как в быту их часто используют как синонимы:
| Понятие | Суть | Измерение |
|---|---|---|
| Масса | Количество вещества в теле. Не меняется при переносе тела на другую планету. | Килограммы (кг) |
| Сила тяжести | Сила, с которой планета тянет тело вниз. Действует на тело всегда. | Ньютоны (Н) |
| Вес | Сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес. Исчезает в невесомости. | Ньютоны (Н) |
Факторы влияния Величина силы тяжести не является абсолютно постоянной и зависит от нескольких условий:
- Географическая широта: На полюсах сила тяжести чуть больше, чем на экваторе, так как Земля сплюснута у полюсов (расстояние до центра меньше) и там отсутствует центробежная сила.
- Высота над уровнем моря: При удалении от поверхности Земли сила тяжести постепенно ослабевает.
- Плотность недр: В местах залегания тяжелых горных пород (магнитные или гравитационные аномалии) сила тяжести может незначительно отклоняться от средних значений.
Я могу подготовить для вас примеры расчета силы тяжести на разных планетах Солнечной системы или разобрать конкретную физическую задачу.
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей