Намаляване на гравитационната сила с разстояние
Хората не усещат нищо от гравитацията на слънцето, тъй като то е станало много малко на разстояние от 150 милиона км (= разстояние от земята до слънцето). Въпреки това тази сила все още е достатъчна, за да принуди Земята в орбита около слънцето! Нито хората усещат привличането на Луната, въпреки че това е отговорно за приливите и отливите.
Въпрос:
Max има тегло 700N. Ако земята го дърпа надолу с гравитационна сила 700N и той дърпа земята нагоре със същата противоположна сила 700N, защо Макс пада обратно на земята, когато скача във въздуха, докато земята не се приближава към него емоционална?
Отговор:
Ако упражнявате една и съща сила (количество) върху две различни тела с различна маса, тогава тялото с по-голяма маса ще изпитва по-малко ускорение от по-малкото тяло (Newton II: F = M.a).
Земната маса (6,10 24 кг) е огромна в сравнение със собствената си маса (70 кг); следователно ускорението на земята е толкова малко, че не може да се наблюдава
пример 1
а) Макс е на морското равнище; mA = 70 kg, mB = земна маса = 6,10 24 kg, радиус на земята = 6 378,10 6 m
Ускорение, което Макс изпитва със своите 70 кг на морското равнище: a = F/m = 688,1/70 = 9,8 m/s 2 = Ускорение поради гравитацията g
Ускорение, което Земята изпитва: aErde = 688,1/5,98,10 24 = 1,15,10 -22 m/s 2 = много много малък!
б) Макс вече е в самолет на височина 10000м
r = радиус на земята + надморска височина = 6,37,10 6 +10 4 = 6,37,10 6
Ускорение, което Макс изпитва със своите 70 кг на височина 10000 м: a = 685,9/70 = 9,79 m/s 2
Пример: Гравитационно ускорение на земната повърхност (g)
Нека изчислим ускорението, което тялото В изпитва с маса 10 кг на земната повърхност:
Имайте предвид, че масата се изрязва!
= 9,81m/s 2 = g
Обърнете внимание, че гравитационното ускорение g не зависи от масата на тялото. Ускорението поради гравитацията не зависи от падащото тяло. Във вакуум всички тела падат с еднаква скорост!
Гравитационното ускорение намалява с увеличаване на разстоянието от центъра на земята, т.е.с увеличаване на височината.
В близост до земната повърхност ускорението поради гравитацията се променя само леко. Следователно може да се използва стойността 9,81m/s 2 за изчисления.
Таблица с различни g стойности в зависимост от разстоянието от земната повърхност