Mi az a szabad esés gyorsulása?

Mi az a szabad esés gyorsulása?
Anonim

Válasz:

#g = 9.80665 # # "M / s" ^ 2 # (lásd lentebb)

Magyarázat:

Olyan helyzetekben, ahol egy részecske van szabadesés, a csak az objektumra ható erő a föld gravitációs mezőjének köszönhetően lefelé húzódik.

Mivel minden erő gyorsulást eredményez (Newton második mozgási törvénye), arra számítunk, hogy objektumok vannak gyorsul ennek a gravitációs vonzásnak köszönhetően a földfelszín felé.

Ez gyorsulás a Föld felszíne melletti gravitáció miatt (szimbólum "# G #") ugyanaz minden a Föld felszíne közelében lévő tárgyak (amelyekre nincs hatással más erők, amelyek könnyen uralhatják ezt a gravitációs erőt, mint például a szubatomi részecskék és azok elektromágneses kölcsönhatások).

Az értéke # G # standardizált, mint állandó:

  • #color (kék) (g = 9,80665 # #COLOR (kék) ("m / s" ^ 2 #

Sok tényező azonban befolyásolhatja ezt az értéket attól függően, hogy hol található az objektum, ezért a számításokban majdnem mindig használatosak a közelítések (leggyakrabban #10# # "M / s" ^ 2 #, #9.8# # "M / s" ^ 2 #, vagy #9.81# # "M / s" ^ 2 #).

#ul (bb ("További információ" #:

Ez az érték # G # mindkettő volt kísérletileg határozza meg és határozza meg Newton gravitációs törvénye, mely államok

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

hol

  • #F_ "gravitációs" # a két objektum között tapasztalt gravitációs erő

  • # G # az a gravitációs állandó (Ne tévessze össze ezt # G #!), ként meghatározott # 6.674xx10 ^ -11 ("N" · "m" ^ 2) / ("kg" ^ 2) #

  • # # M_1 és # # M_2 a két tárgy tömegei kilogrammban, nincsenek külön sorrendben

  • # R # a távolság közöttük, méterben

Ha az objektum a Föld felszínén, a Föld és a tárgy közötti távolság lényegében a föld sugara (#újra"#). A tárgyak egyike a föld tömege #nekem"#, így van

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

Mit tehetünk, hogy megtaláljuk az értéket # G # is …

Először ismerje fel Newton második törvénye, ha a gyorsulás # G # jelentése

#F_ "grav" = mg #

ezt az értéket helyettesíthetjük #F_ "gravitációs" # a fenti egyenletben a hozam

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

A két oldal felosztása # M #:

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

Mit mond ez az egyenlet?

Figyeljük meg, hogy az objektum értéke milyen # M # már nem része ennek az egyenletnek … ez bizonyítja # G # jelentése teljesen független az objektum tömegét.

Az értéke # G # így a gravitációs állandóval, a Föld tömegével (# 5.9722 xx 10 ^ 24 # # "Kg" #) és a Föld sugara (#6371008# # "M"):

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

# = szín (kék) (9.8 # #COLOR (kék) ("m / s" ^ 2 #