Uvedenie koncepcie gravitačné zrýchlenie často sprevádzané príkladmi a experimentmi zškolské učebnice, v ktorých z rovnakej výšky padali predmety rôznej váhy (najmä pierko a mince). Zdá sa úplne zrejmé, že predmety padajú na zem v rôznych intervaloch (pierko tak nemusí vôbec spadnúť). V dôsledku toho voľný pád telies nepodlieha iba jednému konkrétnemu pravidlu. To sa však javí ako samozrejmé až teraz, pred časom, boli potrebné experimenty, aby sa to potvrdilo. Vedci dôvodne predpokladali, že na pád telies pôsobí určitá sila, ktorá ovplyvňuje ich pohyb a v dôsledku toho rýchlosť vertikálneho pohybu. Nasledovali nemenej slávne experimenty so sklenenými trubicami s mincou a pierkom vo vnútri (pre čistotu experimentu). Z trubíc bol odčerpávaný vzduch, potom boli hermeticky uzavreté. Predstavte si prekvapenie výskumníkov, keď pero aj minca napriek zjavne rozdielnej hmotnosti padajú rovnakou rýchlosťou.
Táto skúsenosť slúžila ako základ nielen pre vytvorenie samotného konceptu gravitačné zrýchlenie (USP), ale aj za predpokladu, ževoľný pád (teda pád tela, ktorý nie je ovplyvnený žiadnymi protichodnými silami) je možný iba vo vákuu. Vo vzduchu, ktorý je zdrojom odporu, sa všetky telesá pohybujú so zrýchlením.
Takto sa objavil koncept gravitačné zrýchlenie, ktorý dostal nasledujúcu definíciu:
- pád tiel z pokojového stavu pod vplyvom gravitácie Zeme.
Tomuto konceptu bolo priradené písmeno gréckej abecedy g (zhe).
Na základe takýchto experimentov sa ukázalo, že USPje to pre Zem absolútne charakteristické, pretože je známe, že na našej planéte existuje sila, ktorá priťahuje všetky telesá na jej povrch. Vyvstala však iná otázka: ako túto hodnotu zmerať a čomu sa rovná.
Riešenie prvej otázky sa našlo veľmi rýchlo:vedci pomocou špeciálnej fotografie zaznamenali polohu tela počas pádu v bezvzduchovom priestore v rôznych časoch. Na svetlo sveta vyšla zaujímavá vec: všetky telesá v danom mieste na Zemi padajú s rovnakým zrýchlením, ktoré sa aj tak trochu líši v závislosti od konkrétneho miesta na planéte. Zároveň nezáleží na výške, z ktorej orgány začali svoj pohyb: môže to byť 10, 100 alebo 200 metrov.
Podarilo sa mi zistiť:gravitačné zrýchlenie na Zemi je približne 9,8 N / kg. V skutočnosti sa táto hodnota môže pohybovať v rozmedzí od 9,78 N / kg do 9,83 N / kg. Tento rozdiel (aj keď je v očiach priemerného človeka malý) sa vysvetľuje jednak tvarom Zeme (ktorý nie je celkom sférický, ale sploštený na póloch), jednak každodennou rotáciou Zeme okolo Slnka. Pre výpočty sa spravidla berie priemerná hodnota - 9,8 N / kg, pri veľkých počtoch - zaokrúhľuje sa na 10 N / kg nahor.
g = 9,8 N / kg
Na pozadí získaných údajov je vidieť, že gravitačné zrýchlenie na iných planétach sa líši od zrýchlenia na Zemi. Vedci prišli na to, že to možno vyjadriť nasledujúcim vzorcom:
g = G x M planéty / (R planéty) (2)
Jednoducho povedané:G (gravitačná konštanta (6,67 • 10 (-11) m2 / s2 ∙ kg)) sa musí vynásobiť M - hmotnosťou planéty -, vydelenou R - polomerom planéty na druhú. Napríklad nájdeme gravitačné zrýchlenie na Mesiaci. Keď vieme, že jeho hmotnosť je 7,3477 10 (22) kg a polomer je 1737,10 km, zistíme, že USP = 1,62 N / kg. Ako vidíte, zrýchlenia na týchto dvoch planétach sa navzájom nápadne líšia. Najmä na Zemi je takmer 6-krát väčšia! Jednoducho povedané, Mesiac priťahuje objekty na svojom povrchu silou 6-krát menšou ako Zem. Preto sa zdá, že astronauti na Mesiaci, ktorých vidíme v televízii, sú čoraz ľahší. V skutočnosti chudnú (nie hromadne!). Výsledkom sú zábavné efekty, ako je skok o pár metrov, pocit lietania a dlhé kroky.
