Что такое ускорение свободного падения?

Что такое ускорение свободного падения?
Anonim

Ответ:

#g = 9.80665 # # "М / с" ^ 2 # (увидеть ниже)

Объяснение:

В ситуациях, когда частица находится в свободное падение, только сила, действующая на объект, - это нисходящее притяжение, вызванное гравитационным полем земли.

Поскольку все силы вызывают ускорение (второй закон движения Ньютона), мы ожидаем, что объекты ускорять к поверхности земли из-за этого гравитационного притяжения.

это ускорение силы тяжести у поверхности Земли (условное обозначение "#г#") то же самое для все объекты вблизи поверхности Земли (на которые не влияют никакие другие силы, которые могут легко доминировать над этой гравитационной силой, такие как субатомные частицы и их электромагнитный взаимодействия).

Значение #г# стандартизирован как константа:

  • # цвет (синий) (g = 9.80665 # #color (синий) ("м / с" ^ 2 #

Однако существует множество факторов, которые могут влиять на это значение в зависимости от того, где находится объект, поэтому в вычислениях почти всегда используются приближения (чаще всего #10# # "М / с" ^ 2 #, #9.8# # "М / с" ^ 2 #, или же #9.81# # "М / с" ^ 2 #).

#ul (bb ("Дополнительная информация" #:

Это значение #г# был оба опытным путем определяется и определяется через Закон тяготения ньютона, в котором говорится

  • #F_ "grav" = (Gm_1m_2) / (r ^ 2) #

где

  • #F_ "дериватографические" # гравитационная сила, испытываемая между двумя объектами

  • #Г# это гравитационная постоянная (не путайте это с #г#!), определяется как # 6.674xx10 ^ -11 ("Н" · "м" ^ 2) / ("кг" ^ 2) #

  • # M_1 # а также # M_2 # массы двух объектов в килограммах в произвольном порядке

  • #р# это расстояние между ними, в метрах

Если объект у поверхности Земли расстояние между Землей и объектом по существу равно радиусу Земли (#r_ "E" #). Также одна из масс объекта - масса земли #мне"#Итак, мы имеем

  • #color (green) (F_ "grav" = (Gm_ "E" m) / ((r_ "E") ^ 2) #

Что мы можем сделать, чтобы найти значение #г# является…

Сначала узнайте Второй закон Ньютона, который, если ускорение #г# является

#F_ "grav" = mg #

мы можем заменить это значение для #F_ "дериватографические" # в приведенном выше уравнении, чтобы дать

#mg = (Gm_ "E" m) / ((r_ "E") ^ 2) #

Разделив обе стороны на # М #:

  • #color (red) (g = (Gm_ "E") / ((r_ "E") ^ 2) #

Что нам говорит это уравнение?

Обратите внимание, как стоимость объекта # М # больше не является частью этого уравнения … это доказывает, что #г# является полностью независимый массы объекта.

Значение #г# Таким образом, можно найти, используя гравитационную постоянную, массу Земли (# 5.9722 xx 10 ^ 24 # #"кг"#) и радиус Земли (#6371008# # "М"):

#g = ((6.674xx10 ^ -11 ("N" · "m" ^ 2) / ("kg" ^ 2)) (5.9722xx10 ^ 24cancel ("kg"))) / ((6371008color (white) (л) "т") ^ 2) #

# = цвет (синий) (9,8 # #color (синий) ("м / с" ^ 2 #