Definisi

Di bawah pengaruh gaya tarik-menarik ke Bumi, semua benda jatuh dengan percepatan yang sama terhadap permukaannya. Percepatan ini disebut percepatan jatuh bebas dan dilambangkan dengan: g. Nilainya dalam sistem SI dianggap g = 9,80665 m / s 2 - inilah yang disebut nilai standar.

Di atas berarti bahwa dalam kerangka acuan yang berhubungan dengan Bumi, setiap benda bermassa m dipengaruhi oleh gaya yang sama dengan:

yang disebut gravitasi.

Jika benda dalam keadaan diam di permukaan bumi, maka gaya gravitasi diseimbangkan oleh reaksi suspensi atau penyangga yang menahan benda agar tidak jatuh (berat badan).

Perbedaan antara gaya gravitasi dan gaya tarik-menarik ke bumi

Tepatnya, perlu dicatat bahwa sebagai akibat dari kerangka acuan non-inersia yang dikaitkan dengan Bumi, gaya gravitasi berbeda dari gaya tarik-menarik ke Bumi. Percepatan yang sesuai dengan pergerakan di sepanjang orbit secara signifikan lebih kecil daripada percepatan yang terkait dengan rotasi harian Bumi. Kerangka acuan yang terkait dengan Bumi berotasi terhadap kerangka inersia dengan kecepatan sudut = konstanta. Oleh karena itu, dalam hal mempertimbangkan pergerakan benda sehubungan dengan Bumi, orang harus memperhitungkan gaya inersia sentrifugal (F in), sama dengan:

di mana m adalah massa tubuh, r adalah jarak dari sumbu bumi. Jika benda tersebut terletak tidak tinggi dari permukaan bumi (dibandingkan dengan jari-jari bumi), maka kita dapat mengasumsikan bahwa

di mana R Z adalah jari-jari bumi, adalah garis lintang daerah tersebut.

Dalam hal ini, percepatan jatuh bebas (g) terhadap Bumi akan ditentukan oleh aksi gaya: gaya tarik-menarik ke Bumi () dan gaya inersia (). Dalam hal ini, gaya gravitasi adalah resultan dari gaya-gaya ini:

Karena gaya gravitasi memberi tahu benda bermassa m percepatan sama dengan , maka hubungan (1) adalah valid.

Perbedaan antara gaya gravitasi dan gaya tarik ke Bumi kecil. Sebagai .

Seperti gaya apapun, gravitasi adalah besaran vektor. Arah gaya, misalnya, bertepatan dengan arah ulir yang ditarik oleh beban, yang disebut arah garis tegak lurus. Gaya diarahkan ke pusat bumi. Artinya, garis tegak lurus juga diarahkan hanya pada kutub dan khatulistiwa. Di lintang lain, sudut deviasi () dari arah ke pusat bumi sama dengan:

Selisih antara F g -P maksimum di ekuator, yaitu 0,3% dari besarnya gaya F g . Karena globe diratakan di dekat kutub, F g memiliki beberapa variasi dalam garis lintang. Jadi di khatulistiwa 0,2% lebih kecil daripada di kutub. Akibatnya, percepatan g bervariasi dengan garis lintang dari 9,780 m/s 2 (khatulistiwa) hingga 9,832 m/s 2 (kutub).

Sehubungan dengan kerangka acuan inersia (misalnya, kerangka acuan heliosentris), sebuah benda yang jatuh bebas akan bergerak dengan percepatan (a) berbeda dari g, sama dengan nilai absolut:

dan searah dengan arah gaya.

Satuan gravitasi

Satuan dasar gravitasi dalam sistem SI adalah: [P]=H

Dalam GHS: [P]=din

Contoh pemecahan masalah

Contoh

Latihan. Tentukan berapa kali besarnya gravitasi di Bumi (P 1) lebih besar dari gravitasi di Bulan (P 2).

Keputusan. Modulus gravitasi ditentukan oleh rumus:

Jika yang kita maksud adalah gaya gravitasi di Bumi, maka kita menggunakan nilai m/s^2 sebagai percepatan jatuh bebas. Untuk menghitung gaya gravitasi di Bulan, kita akan menemukan, menggunakan buku referensi, percepatan jatuh bebas di planet ini, itu sama dengan 1,6 m / s ^ 2.

Jadi, untuk menjawab pertanyaan yang diajukan, seseorang harus menemukan hubungannya:

Mari kita lakukan perhitungan:

Menjawab.

Contoh

Latihan. Dapatkan ekspresi yang menghubungkan garis lintang dan sudut yang dibentuk oleh vektor gravitasi dan vektor gaya tarik-menarik ke Bumi.

Keputusan. Sudut yang terbentuk antara arah gaya tarik ke Bumi dan arah gravitasi dapat diperkirakan jika kita perhatikan Gambar 1 dan menerapkan teorema sinus. Gambar 1 menunjukkan: - gaya sentrifugal inersia, yang timbul karena rotasi bumi pada porosnya, - gaya gravitasi, - gaya tarik benda ke bumi. Sudut adalah garis lintang medan di Bumi.

Penting untuk mengetahui titik aplikasi dan arah setiap gaya. Penting untuk dapat menentukan dengan tepat gaya apa yang bekerja pada tubuh dan ke arah mana. Gaya dilambangkan sebagai , diukur dalam Newton. Untuk membedakan antara kekuatan, mereka ditunjuk sebagai berikut:

Di bawah ini adalah kekuatan utama yang bekerja di alam. Mustahil untuk menemukan kekuatan yang tidak ada saat memecahkan masalah!

Ada banyak kekuatan di alam. Di sini kami mempertimbangkan gaya-gaya yang dipertimbangkan dalam kursus fisika sekolah ketika mempelajari dinamika. Kekuatan lain juga disebutkan, yang akan dibahas di bagian lain.

Gravitasi

Setiap benda di planet ini dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Kekuatan yang digunakan Bumi untuk menarik setiap benda ditentukan oleh rumus

Titik aplikasi berada di pusat gravitasi tubuh. Gravitasi selalu mengarah vertikal ke bawah.

Gaya gesek

Mari berkenalan dengan gaya gesekan. Gaya ini muncul ketika benda bergerak dan dua permukaan bersentuhan. Gaya muncul sebagai akibat dari kenyataan bahwa permukaan, bila dilihat di bawah mikroskop, tidak sehalus kelihatannya. Gaya gesekan ditentukan oleh rumus:

Sebuah gaya diterapkan pada titik kontak antara dua permukaan. Diarahkan ke arah yang berlawanan dengan gerakan.

Mendukung kekuatan reaksi

Bayangkan sebuah benda yang sangat berat tergeletak di atas meja. Meja membungkuk di bawah berat benda. Tetapi menurut hukum ketiga Newton, meja bekerja pada benda dengan gaya yang sama persis dengan benda di atas meja. Gaya diarahkan berlawanan dengan gaya yang ditekan benda di atas meja. Itu terserah. Gaya ini disebut reaksi tumpuan. Nama kekuatan "berbicara" bereaksi mendukung. Kekuatan ini muncul setiap kali ada dampak pada dukungan. Sifat kemunculannya pada tingkat molekuler. Objek, seolah-olah, mengubah posisi dan koneksi molekul yang biasa (di dalam tabel), mereka, pada gilirannya, cenderung kembali ke keadaan semula, "menolak".

Benar-benar benda apa pun, bahkan yang sangat ringan (misalnya, pensil yang tergeletak di atas meja), merusak penyangga di tingkat mikro. Oleh karena itu, reaksi dukungan terjadi.

Tidak ada rumus khusus untuk menemukan gaya ini. Mereka menamakannya dengan huruf, tetapi gaya ini hanyalah jenis gaya elastis yang terpisah, sehingga dapat juga dilambangkan sebagai

Gaya diterapkan pada titik kontak benda dengan tumpuan. Diarahkan tegak lurus terhadap penyangga.

Karena tubuh direpresentasikan sebagai titik material, gaya dapat digambarkan dari pusat

kekuatan elastis

Gaya ini muncul sebagai akibat dari deformasi (perubahan keadaan awal materi). Misalnya, ketika kita meregangkan pegas, kita meningkatkan jarak antara molekul bahan pegas. Saat kita menekan pegas, kita menguranginya. Saat kita memutar atau menggeser. Dalam semua contoh ini, muncul gaya yang mencegah deformasi - gaya elastis.

Hukum Hooke

Gaya elastis diarahkan berlawanan dengan deformasi.

Karena tubuh direpresentasikan sebagai titik material, gaya dapat digambarkan dari pusat

Ketika dihubungkan secara seri, misalnya pegas, kekakuannya dihitung dengan rumus

Ketika dihubungkan secara paralel, kekakuan

Kekakuan sampel. Modulus Young.

Modulus Young mencirikan sifat elastis suatu zat. Ini adalah nilai konstan yang hanya bergantung pada material, keadaan fisiknya. Mencirikan kemampuan material untuk menahan deformasi tarik atau tekan. Nilai modulus Young adalah tabel.

Pelajari lebih lanjut tentang sifat-sifat benda padat.

Berat badan

Berat badan adalah gaya yang digunakan suatu benda untuk bekerja pada suatu tumpuan. Anda mengatakan itu gravitasi! Kebingungan terjadi sebagai berikut: memang, seringkali berat badan sama dengan gaya gravitasi, tetapi gaya-gaya ini sama sekali berbeda. Gravitasi adalah gaya yang dihasilkan dari interaksi dengan Bumi. Bobot adalah hasil interaksi dengan penyangga. Gaya gravitasi diterapkan pada pusat gravitasi benda, sedangkan berat adalah gaya yang diterapkan pada penyangga (bukan pada benda)!

Tidak ada rumus untuk menentukan berat badan. Gaya ini dilambangkan dengan huruf.

Gaya reaksi tumpuan atau gaya elastik timbul sebagai respons terhadap benturan suatu benda pada suspensi atau tumpuan, oleh karena itu berat badan selalu secara numerik sama dengan gaya elastik, tetapi arahnya berlawanan.

Gaya reaksi dari tumpuan dan beban adalah gaya-gaya yang sifatnya sama, menurut hukum III Newton besarnya sama dan arahnya berlawanan. Berat adalah gaya yang bekerja pada penyangga, bukan pada benda. Gaya gravitasi bekerja pada tubuh.

Berat badan mungkin tidak sama dengan gravitasi. Bisa lebih atau kurang, atau bisa jadi bobotnya nol. Keadaan ini disebut tanpa bobot. Bobot adalah keadaan ketika suatu benda tidak berinteraksi dengan penyangga, misalnya, keadaan terbang: ada gravitasi, tetapi beratnya nol!

Dimungkinkan untuk menentukan arah percepatan jika Anda menentukan di mana gaya resultan diarahkan

Perhatikan bahwa berat adalah gaya, diukur dalam Newton. Bagaimana cara menjawab pertanyaan dengan benar: "Berapa berat badan Anda"? Kami menjawab 50 kg, tidak menyebutkan berat, tetapi massa kami! Dalam contoh ini, berat kita sama dengan gravitasi, yaitu kira-kira 500N!

Kelebihan muatan- rasio berat terhadap gravitasi

Kekuatan Archimedes

Gaya timbul sebagai akibat interaksi suatu benda dengan zat cair (gas), ketika benda itu dibenamkan dalam zat cair (atau gas). Gaya ini mendorong tubuh keluar dari air (gas). Oleh karena itu, diarahkan secara vertikal ke atas (mendorong). Ditentukan dengan rumus:

Di udara, kita mengabaikan kekuatan Archimedes.

Jika gaya Archimedes sama dengan gaya gravitasi, maka benda tersebut mengapung. Jika gaya Archimedes lebih besar, maka ia naik ke permukaan cairan, jika lebih kecil, ia tenggelam.

kekuatan listrik

Ada kekuatan asal listrik. Terjadi dengan adanya muatan listrik. Gaya-gaya ini, seperti gaya Coulomb, gaya Ampere, gaya Lorentz, dibahas secara rinci di bagian Listrik.

Penunjukan skema gaya yang bekerja pada tubuh

Seringkali tubuh dimodelkan oleh titik material. Oleh karena itu, dalam diagram, berbagai titik aplikasi dipindahkan ke satu titik - ke tengah, dan tubuh secara skema digambarkan sebagai lingkaran atau persegi panjang.

Untuk menentukan gaya dengan benar, perlu untuk membuat daftar semua benda yang berinteraksi dengan benda yang diteliti. Tentukan apa yang terjadi sebagai hasil interaksi dengan masing-masing: gesekan, deformasi, tarik-menarik, atau mungkin tolakan. Tentukan jenis gaya, tunjukkan arahnya dengan benar. Perhatian! Jumlah gaya akan bertepatan dengan jumlah benda yang berinteraksi dengannya.

Hal utama yang harus diingat

1) Kekuatan dan sifatnya;
2) Arah kekuatan;
3) Mampu mengidentifikasi gaya-gaya yang bekerja

Bedakan antara gesekan eksternal (kering) dan internal (kental). Gesekan eksternal terjadi antara permukaan padat yang bersentuhan, gesekan internal terjadi antara lapisan cairan atau gas selama gerakan relatifnya. Ada tiga jenis gesekan eksternal: gesekan statis, gesekan geser, dan gesekan bergulir.

Gesekan bergulir ditentukan oleh rumus

Gaya resistensi muncul ketika tubuh bergerak dalam cairan atau gas. Besarnya gaya tahanan tergantung pada ukuran dan bentuk benda, kecepatan gerakannya dan sifat-sifat zat cair atau gas. Pada kecepatan rendah, gaya hambatan sebanding dengan kecepatan tubuh

Pada kecepatan tinggi sebanding dengan kuadrat kecepatan

Pertimbangkan daya tarik timbal balik dari suatu objek dan Bumi. Di antara mereka, menurut hukum gravitasi, sebuah gaya muncul

Sekarang mari kita bandingkan hukum gravitasi dan gaya gravitasi

Nilai percepatan jatuh bebas tergantung pada massa Bumi dan jari-jarinya! Jadi, adalah mungkin untuk menghitung dengan percepatan apa benda-benda di Bulan atau di planet lain akan jatuh, menggunakan massa dan jari-jari planet itu.

Jarak dari pusat bumi ke kutub lebih kecil daripada ke khatulistiwa. Oleh karena itu, percepatan jatuh bebas di ekuator sedikit lebih kecil daripada di kutub. Pada saat yang sama, perlu dicatat bahwa alasan utama ketergantungan percepatan jatuh bebas pada garis lintang daerah tersebut adalah kenyataan bahwa Bumi berputar di sekitar porosnya.

Ketika bergerak menjauh dari permukaan bumi, gaya gravitasi dan percepatan jatuh bebas berubah berbanding terbalik dengan kuadrat jarak ke pusat bumi.

Definisi 1

Gaya gravitasi dianggap diterapkan pada pusat gravitasi tubuh, ditentukan dengan menggantung tubuh dari seutas benang di berbagai titiknya. Dalam hal ini, titik persimpangan semua arah yang ditandai dengan benang akan dianggap sebagai pusat gravitasi tubuh.

Konsep gravitasi

Gravitasi dalam fisika adalah gaya yang bekerja pada setiap benda fisik yang berada di dekat permukaan bumi atau benda astronomi lainnya. Gaya gravitasi di permukaan planet, menurut definisi, akan menjadi jumlah dari tarikan gravitasi planet, serta gaya inersia sentrifugal, yang dipicu oleh rotasi harian planet.

Kekuatan lain (misalnya, daya tarik Matahari dan Bulan), karena kecilnya, tidak diperhitungkan atau dipelajari secara terpisah dalam format perubahan temporal dalam medan gravitasi bumi. Gravitasi memberikan percepatan yang sama untuk semua benda, terlepas dari massanya, sambil mewakili gaya konservatif. Itu dihitung berdasarkan rumus:

$\vec(P) = m\vec(g)$,

di mana $\vec(g)$ adalah percepatan yang diberikan ke tubuh oleh gravitasi, dilambangkan sebagai percepatan jatuh bebas.

Selain gravitasi, benda yang bergerak relatif terhadap permukaan bumi juga dipengaruhi secara langsung oleh gaya Coriolis, yaitu gaya yang digunakan dalam mempelajari gerakan suatu titik material terhadap kerangka acuan yang berputar. Memasang gaya Coriolis ke gaya fisik yang bekerja pada titik material akan memungkinkan kita untuk memperhitungkan efek rotasi kerangka acuan pada gerakan semacam itu.

Rumus penting untuk perhitungan

Menurut hukum gravitasi universal, gaya tarik gravitasi yang bekerja pada suatu titik material dengan massanya $m$ pada permukaan benda simetris bola astronomis dengan massa $M$ akan ditentukan oleh hubungan:

$F=(G)\frac(Mm)(R^2)$, di mana:

• $G$ adalah konstanta gravitasi,
• $R$ - radius tubuh.

Hubungan ini ternyata valid jika kita mengasumsikan distribusi massa simetris bola di atas volume benda. Kemudian gaya tarik gravitasi diarahkan langsung ke pusat tubuh.

Modulus gaya sentrifugal inersia $Q$ yang bekerja pada partikel material dinyatakan dengan rumus:

$Q = maw^2$ dimana:

• $a$ adalah jarak antara partikel dan sumbu rotasi benda astronomi yang sedang dipertimbangkan,
• $w$ adalah kecepatan sudut rotasinya. Dalam hal ini, gaya sentrifugal inersia menjadi tegak lurus terhadap sumbu rotasi dan diarahkan menjauhinya.

Dalam format vektor, ekspresi gaya sentrifugal inersia ditulis sebagai berikut:

$\vec(Q) = (mw^2\vec(R_0))$, dimana:

$\vec (R_0)$ adalah vektor yang tegak lurus terhadap sumbu rotasi, yang ditarik darinya ke titik material tertentu yang terletak di dekat permukaan bumi.

Dalam hal ini, gaya gravitasi $\vec (P)$ akan setara dengan jumlah $\vec (F)$ dan $\vec (Q)$:

$\vec(P) = \vec(F) = \vec(Q)$

hukum tarik-menarik

Tanpa kehadiran gravitasi, asal muasal banyak hal yang sekarang tampak alami bagi kita tidak akan mungkin: dengan demikian, tidak akan ada longsoran salju yang turun dari pegunungan, tidak ada sungai, tidak ada hujan. Atmosfer bumi hanya dapat dipertahankan oleh gaya gravitasi. Planet-planet dengan massa yang lebih kecil, seperti Bulan atau Merkurius, kehilangan seluruh atmosfernya dengan kecepatan yang agak cepat dan menjadi tidak berdaya melawan radiasi kosmik yang agresif.

Atmosfer Bumi memainkan peran yang menentukan dalam proses pembentukan kehidupan di Bumi, nya. Selain gravitasi, Bumi juga dipengaruhi oleh gravitasi bulan. Karena kedekatannya (dalam skala kosmik), keberadaan pasang surut dimungkinkan di Bumi, dan banyak ritme biologis bertepatan dengan kalender lunar. Gravitasi, oleh karena itu, harus dilihat dari segi hukum alam yang berguna dan penting.

Catatan 2

Hukum tarik-menarik dianggap universal dan dapat diterapkan pada dua benda apa pun yang memiliki massa tertentu.

Dalam situasi di mana massa satu benda yang berinteraksi ternyata jauh lebih besar daripada massa benda kedua, orang berbicara tentang kasus khusus gaya gravitasi, yang memiliki istilah khusus, seperti "gravitasi". Ini berlaku untuk tugas-tugas yang berfokus pada penentuan gaya tarik-menarik di Bumi atau benda langit lainnya. Saat memasukkan nilai gravitasi ke dalam rumus hukum kedua Newton, kita mendapatkan:

Di sini $a$ adalah percepatan gravitasi, memaksa tubuh untuk cenderung satu sama lain. Dalam masalah yang melibatkan penggunaan percepatan jatuh bebas, percepatan ini dilambangkan dengan huruf $g$. Dengan bantuan kalkulus integralnya sendiri, Newton secara matematis berhasil membuktikan konsentrasi konstan gravitasi di pusat benda yang lebih besar.

Benar-benar semua benda di Semesta dipengaruhi oleh kekuatan magis yang entah bagaimana menarik mereka ke Bumi (lebih tepatnya, ke intinya). Tidak ada tempat untuk melarikan diri, tidak ada tempat untuk bersembunyi dari gravitasi magis yang mencakup segalanya: planet-planet tata surya kita tertarik tidak hanya ke Matahari yang besar, tetapi juga satu sama lain, semua benda, molekul, dan atom terkecil juga saling tertarik. . dikenal bahkan oleh anak-anak kecil, setelah mengabdikan hidupnya untuk mempelajari fenomena ini, ia menetapkan salah satu hukum terbesar - hukum gravitasi universal.

Apa itu gravitasi?

Pengertian dan rumusnya sudah lama diketahui banyak orang. Ingatlah bahwa gaya gravitasi adalah besaran tertentu, salah satu manifestasi alami dari gravitasi universal, yaitu: gaya yang dengannya benda apa pun selalu tertarik ke Bumi.

Gaya gravitasi dilambangkan dengan huruf latin F berat.

Gravitasi: rumus

Bagaimana cara menghitung diarahkan ke tubuh tertentu? Apa jumlah lain yang perlu Anda ketahui untuk melakukan ini? Rumus untuk menghitung gravitasi cukup sederhana, dipelajari di kelas 7 sekolah komprehensif, di awal kursus fisika. Agar tidak hanya mempelajarinya, tetapi juga memahaminya, seseorang harus melanjutkan dari fakta bahwa gaya gravitasi, yang selalu bekerja pada suatu benda, berbanding lurus dengan nilai kuantitatifnya (massa).

Unit gravitasi dinamai ilmuwan besar Newton.

Itu selalu diarahkan secara ketat ke pusat inti bumi, karena pengaruhnya semua benda jatuh dengan percepatan yang seragam. Kami mengamati fenomena gravitasi dalam kehidupan sehari-hari di mana-mana dan terus-menerus:

• benda, yang secara tidak sengaja atau khusus dilepaskan dari tangan, pasti jatuh ke Bumi (atau ke permukaan apa pun yang mencegah jatuh bebas);
• sebuah satelit yang diluncurkan ke luar angkasa tidak terbang menjauh dari planet kita untuk jarak yang tidak terbatas secara tegak lurus ke atas, tetapi tetap berada di orbit;
• semua sungai mengalir dari pegunungan dan tidak dapat dibalik;
• kebetulan seseorang jatuh dan terluka;
• partikel debu terkecil berada di semua permukaan;
• udara terkonsentrasi di permukaan bumi;
• sulit untuk membawa tas;
• hujan turun dari awan dan awan, salju turun, hujan es.

Seiring dengan konsep "gravitasi", istilah "berat badan" digunakan. Jika tubuh diletakkan pada permukaan horizontal yang datar, maka berat dan gravitasinya secara numerik sama, sehingga kedua konsep ini sering diganti, yang sama sekali tidak benar.

Percepatan gravitasi

Konsep "percepatan jatuh bebas" (dengan kata lain, dikaitkan dengan istilah "gravitasi." Rumusnya menunjukkan: untuk menghitung gaya gravitasi, Anda perlu mengalikan massa dengan g (percepatan St. p .).

"g" = 9,8 N/kg, ini adalah nilai konstan. Namun, pengukuran yang lebih akurat menunjukkan bahwa karena rotasi Bumi, nilai percepatan St. p. tidak sama dan tergantung pada garis lintang: di Kutub Utara = 9,832 N / kg, dan di ekuator yang gerah = 9,78 N / kg. Ternyata di tempat yang berbeda di planet ini gaya gravitasi yang berbeda diarahkan ke benda dengan massa yang sama (rumus mg masih tetap tidak berubah). Untuk perhitungan praktis, diputuskan untuk membiarkan kesalahan kecil dalam nilai ini dan menggunakan nilai rata-rata 9,8 N/kg.

Proporsionalitas kuantitas seperti gravitasi (rumus membuktikan ini) memungkinkan Anda untuk mengukur berat suatu benda dengan dinamometer (mirip dengan bisnis rumah tangga biasa). Harap dicatat bahwa instrumen hanya menampilkan kekuatan, karena nilai "g" lokal harus diketahui untuk menentukan berat badan yang tepat.

Apakah gravitasi bekerja pada setiap jarak (baik dekat maupun jauh) dari pusat bumi? Newton berhipotesis bahwa ia bekerja pada tubuh bahkan pada jarak yang cukup jauh dari Bumi, tetapi nilainya menurun berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari objek ke inti Bumi.

Gravitasi di tata surya

Apakah ada Definisi dan rumus tentang planet lain mempertahankan relevansinya. Dengan hanya satu perbedaan dalam arti "g":

• di Bulan = 1,62 N/kg (enam kali lebih kecil dari di Bumi);
• di Neptunus = 13,5 N/kg (hampir satu setengah kali lebih tinggi dari di Bumi);
• di Mars = 3,73 N/kg (lebih dari dua setengah kali lebih sedikit daripada di planet kita);
• di Saturnus = 10,44 N/kg;
• pada Merkurius = 3,7 N/kg;
• di Venus = 8,8 N/kg;
• di Uranus = 9,8 N/kg (hampir sama dengan milik kita);
• di Jupiter = 24 N/kg (hampir dua setengah kali lebih tinggi).

Gravitasi- ini adalah gaya yang bekerja pada tubuh dari sisi Bumi dan memberi tahu tubuh tentang percepatan jatuh bebas:

\(~\vec F_T = m \vec g.\)

Setiap benda yang terletak di Bumi (atau di dekatnya), bersama dengan Bumi, berputar di sekitar porosnya, yaitu, benda itu bergerak dalam lingkaran dengan jari-jari r dengan kecepatan modulo konstan (Gbr. 1).

Sebuah benda di permukaan bumi dipengaruhi oleh gaya gravitasi \(~\vec F\) dan gaya dari permukaan bumi \(~\vec N_p\).

Resultan mereka

\(~\vec F_1 = \vec F + \vec N_p \qquad (1)\)

memberikan percepatan sentripetal ke tubuh

\(~a_c = \frac(\upsilon^2)(r).\)

Mari kita uraikan gaya gravitasi \(~\vec F\) menjadi dua komponen, salah satunya adalah \(~\vec F_1\), yaitu.

\(~\vec F = \vec F_1 + \vec F_T. \qquad (2)\)

Dari persamaan (1) dan (2) kita melihat bahwa

\(~\vec F_T = - \vec N_p.\)

Jadi, gaya gravitasi \(~\vec F_T\) adalah salah satu komponen gaya gravitasi \(~\vec F\). Komponen kedua \(~\vec F_1\) memberitahu percepatan sentripetal tubuh.

Pada intinya Μ pada garis lintang geografis φ gravitasi tidak diarahkan sepanjang jari-jari Bumi, tetapi pada beberapa sudut α untuk dia. Gaya gravitasi diarahkan sepanjang apa yang disebut garis tipis (vertikal ke bawah).

Gaya gravitasi sama besar dan arahnya dengan gaya gravitasi hanya di kutub. Di khatulistiwa, mereka bertepatan dalam arah, dan perbedaan mutlak paling besar.

\(~F_T = F - F_1 = F - m \omega^2 R,\)

di mana ω adalah kecepatan sudut rotasi bumi, R adalah jari-jari bumi.

\(~\omega = \frac(2 \pi)(T) = \frac(2 \cdot 2.34)(24 \cdot 3600)\) rad/s = 0,727 10 -4 rad/s.

Sebagai ω sangat kecil, maka F untuk F. Akibatnya, gaya gravitasi berbeda sedikit dalam modulus dari gaya gravitasi, sehingga perbedaan ini sering dapat diabaikan.

Kemudian F untuk F, \(~mg = \frac(GMm)((h + R)^2) \Panah kanan g = \frac(GM)((h + R)^2)\) .

Rumus ini menunjukkan bahwa percepatan jatuh bebas g tidak tergantung pada massa benda yang jatuh, tetapi tergantung pada ketinggian.

literatur

Aksenovich L. A. Fisika di sekolah menengah: Teori. Tugas. Tes: Prok. tunjangan untuk lembaga yang menyediakan umum. lingkungan, pendidikan / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K.S. Farino. - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - C. 39-40.