Вы здесь

Сила тяжести

Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, находящееся вблизи ее поверхности, называ­ется силой тяжести.

То, что Земля притягивает к себе все тела, находящиеся на ее поверхности и вблизи нее (деревья, воду, дома, Луну и т. д.), или явление тяготения, следует из простых наблюдений за окружающим миром. Так, мяч, брошенный в горизонтальном направлении, через некоторое вре­мя оказывается на земле; камень, выпущенный из рук, падает вниз; прыгнувший вверх человек вскоре снова оказывается внизу. Благодаря явлению тяготения искусственный спутник, запущен­ный с Земли, летит не по прямой, а движется вокруг Земли.

Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли. Обозначается она обыч­но латинской буквой со значком «т» (тяжесть) внизу —Ft . Сила тяжести приложена к центру тяжести тела.

Центр тяжести тела произвольной формы находят так: подвешивают тело на нити за разные его точки. Точка пересечения всех направлений, отмеченных нитью, и будет центром тяжести тела. Для тел правильной формы центр тяжести находится в центре симметрии тела, и точка эта не обязательно принадлежит телу (например, центр симметрии кольца).

Сила тяжести для тела, находящегося вблизи поверхности Земли, равна:

2

где М3 — масса Земли, т — масса тела, — радиус Земли.

Согласно второму закону Ньютона, сила тяжести может быть определена как произведение массы тела на ускорение, которое в данном случае называетсяускорением свободного падения g :

FT = mg .

Сопоставляя две последние формулы, получим выражение для ускорения свободного па­дения:

GM ,

Таким образом, ускорение, с которым тело падает на землю, — ускорение свободного паде­ния — не зависит от массы тела, а также от других его характеристик (объема, плотности и т. д.) Вблизи поверхности Земли оно составляет 9,8 м/с2.

Земной шар немного сплюснут у полюсов, поэтому тела, находящиеся около полюсов, распо­ложены немного ближе к центру Земли. В связи с этим сила тяжести на полюсе немного больше, чем на экваторе и других широтах (на экваторе = 9,78 м/с2, на Северном полюсе g = 9,832 м/с2).

Предмет: