Сила тяжести. Свободное падение.
advertisement
Сила тяжести. Свободное падение. Дома: §42, 43, №158 Если бы мы не наблюдали ежеминутно падение тел, оно было бы для нас самым удивительным явлением Араго (французский астроном) Сила, с которой Земля притягивает к себе тела, называется силой тяжести. • Обозначается буквой F, с индексом Fтяж. • Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли. На рисунке изображен опыт с двумя гирями и динамометрами. Вы видите, что при массе гири 200 г на нее действует сила тяжести 2 Н, а при массе 500 г – сила тяжести 5 Н. Обратите внимание, что наблюдается закономерность: Проделав опыты с любыми телами, мы обнаружим ту же самую закономерность: отношение силы тяжести, действующей на тело, к массе этого тела является постоянной величиной, не зависящей ни от силы тяжести, ни от массы тела. Эту величину называют коэффициентом силы тяжести: Многократными исследованиями установлено, что сила тяжести пропорциональна массе тела. Чем больше масса, тем больше сила тяжести. Коэффициент этой пропорциональности - g - ускорение свободного падения: Fтяж = mg Определение центра тяжести произвольного тела путем последовательного сложения сил, действующих на отдельные его части,— трудная задача; она облегчается только для тел сравнительно простой формы. Если тело имеет неправильную форму или если оно неоднородно (например, в нем Центр тяжести кольца центра есть пустоты), тообруча расчет или положения лежит вчасто его центре. Последний пример тяжести затруднителен и это показывает, что центр тяжести тела положение удобнее найти посредством может лежать вне тела. опыта. Нес Галилей одной рукою Галилей впервые выяснил, что тяжелые Маленький шар из свинца, предметы падают так же быстро, как и А сзади ядровниз другое легкие. Чтобы три проверить это предположение Тащили молодца... Галилео Галилей сбрасывал с Пизанской Ядра, различные весом, башни в один и тот же момент пушечное Сбросить решил Галилей. ядро Какое массойиз 80них, кг и значительно профессор, более легкую мушкетную массой 200 г. Оба Может упастьпулю скорей? тела имели примерно одинаковую Из стихотворения "Опыт обтекаемую форму и достигли земли Галилея" Е. Ефимовский одновременно. До него господствовала точка зрения Аристотеля, который утверждал, что легкие тела падают с высоты медленнее тяжелых. «В одинаково плотном воздухе падающий груз в каждый отрезок времени увеличивается на единицу движения» Итак, в отсутствии сопротивления воздуха в данном месте земного шара все тела падают с одним и тем же постоянным ускорением. Это ускорение называют ускорением свободного падения и обозначают буквой g. Его величина несколько меняется зависимости от географической широты места и от Есливбы тело свободно падало в безвоздушном Вотпространстве уже почтиместности 400в лет ученые из многих стран высоты данной надt секунд, уровнем Но,мира как легко течение томоря. при начальной различными способами определяют величину заметить, изучая табличные данные, эти изменения очень скорости равной нулю, оно пролетело бы заускорения этоне время свободного падения. Последние известные велики, и поэтому довольнонаиболее часто считать значение расстояние S,можно равное: измерения принадлежат венгерскому ученому 2/2 ускорения свободного примерно равнымЭтвешу 9,8 или S = Vоt +падения at2/2=gt 2. (опыты проведены в 1912 году) и нашему даже 10 м/с и имело бы через t секунд скорость V, равную: соотечественнику Брагинскому (опыты 1970 -1971 г.). Опыты Брагинского определить величину V = Vпозволили + аt = gt . о ускорения свободного падения с точностью до двенадцатого знака после запятой! Для определения ускорения свободного падения в том или ином конкретном месте можно воспользоваться нитяным маятником. Период свободных колебаний такого маятника находится по формуле: T=2πL/g g = g - gср Положительные аномалии (когда g>gср) часто свидетельствуют о залежах металлических руд, а отрицательные (когда g<gср) – о залежах лёгких полезных ископаемых, например нефти и газа. Метод нахождения залежей полезных ископаемых по точному измерению ускорения свободного падения широко применяется на практике и носит название гравиметрической разведки.
