Serbest düşüşün hızlandırılması

Kavramın anlatılması yerçekimi ivmesi genellikle örnekler ve deneyler eşlik eder.Çeşitli ağırlık konularının (özellikle bir kalem ve yazı teli) aynı yükseklikten düşürüldüğü okul kitapları. Nesnelerin dünyaya farklı zaman aralıklarında düşeceği açıkça belli görünüyor (kalem hiç düşmeyebilir). Bu nedenle, bedenlerin serbest düşüşü yalnızca belirli bir kurala uymuyor. Ancak, bunun sadece şimdi alındığı görülüyor, bir süre önce bunu doğrulamak için deneyler yapmak gerekiyordu. Araştırmacılar, belirli bir kuvvetin, hareketlerini ve bunun sonucu olarak dikey hareketin hızını etkileyen, vücutların düşmesine etki ettiğini varsaydılar. Bunu, içinde madalyon ve kalem bulunan cam tüplerle eşit derecede ünlü deneyler izledi (deneyin saflığı için). Hava, borulardan dışarıya pompalandı, ardından hava geçirmez şekilde kapatıldı. Kalem ve madeni para, belli ki farklı ağırlığa rağmen, aynı hızla düştüğünde, ne sürpriz araştırmacılar olmuştu.

Böyle bir deneyim, yalnızca kavramı oluşturmak için temel teşkil etmedi. yerçekimi ivmesi (USP), aynı zamanda varsayım içinserbest düşme (yani, karşıt kuvvetlerin etki etmediği bir cismin düşmesi) sadece bir boşlukta mümkündür. Bir direnç kaynağı olan havada, tüm cisimler hızlanma ile hareket eder.

Yani kavramı yerçekimi ivmesi, aşağıdaki tanımı aldı:

  • Vücudun dinlenerek yerçekimi kuvvetinin etkisi altında dinlenmesi.

Bu konsepte Yunan alfabesi g (ge) harfi atandı.

Bu tür deneylere dayanarak, USP’ninBu kesinlikle Dünya'nın karakteristik özelliğidir, çünkü gezegenimizdeki tüm bedenleri yüzeyine çeken bir kuvvet olduğu bilinmektedir. Bununla birlikte, başka bir soru vardı: bu değerin nasıl ölçüleceği ve nasıl eşit olacağı.

İlk sorunun çözümü oldukça hızlı bulundu: özel fotoğraf kullanan bilim adamları, havasız bir alanda düşüş sırasında vücudun konumunu farklı zamanlarda kaydetti. İlginç bir şey gün ışığına çıktı: Dünya üzerinde belirli bir yerdeki tüm bedenler aynı ivmeyle düşer, ancak bu yine de gezegendeki belirli yere bağlı olarak biraz farklılık gösterir. Aynı zamanda, vücutların hareket etmeye başladığı yükseklik önemli değil: 10, 100 veya 200 metre olabilir.

Bulmayı başardım: yerçekimine bağlı ivme yaklaşık olarak 9,8 N / kg'dır. Aslında bu değer 9.78 N / kg ile 9.83 N / kg aralığında olabilir. Böyle bir fark (ortalama bir insanın gözünde küçük olsa da) hem Dünya'nın şekli (tamamen küresel değil, kutuplarda düzleşmiş) hem de Dünya'nın Güneş etrafında günlük dönüşü ile açıklanmaktadır. Kural olarak, hesaplamalar için ortalama değer alınır - 9.8 N / kg, büyük sayılar için - 10 N / kg'a yuvarlanır.

g = 9,8 N / kg

Elde edilen verilerin arka planına karşı, diğer gezegenlerde yerçekimi ivmesinin Dünya'dakinden farklı olduğu görülebilir. Bilim adamları, aşağıdaki formülle ifade edilebileceği sonucuna varmışlardır:

g = G x M gezegenler / (R gezegenler) (2)

Basit bir ifadeyle: G (yerçekimi sabiti (6,67 • 10 (-11) m2 / s2 ∙ kg)) M ile çarpılmalıdır - gezegenin kütlesi - bölü R - gezegenin karesi yarıçapı. Örneğin, Ay'daki yerçekiminin ivmesini bulalım. Kütlesinin 7.3477 10 (22) kg ve yarıçapının 1737.10 km olduğunu bilerek USP = 1.62 N / kg olduğunu buluyoruz. Gördüğünüz gibi, iki gezegendeki ivmeler birbirinden çarpıcı şekilde farklı. Özellikle, Dünya'da neredeyse 6 kat daha büyük! Basitçe ifade etmek gerekirse, Ay yüzeyindeki nesneleri Dünya'dan 6 kat daha az bir kuvvetle çeker. Bu yüzden televizyonda gördüğümüz aydaki astronotlar gittikçe kolaylaşıyor gibi görünüyor. Aslında, kilo veriyorlar (kütle değil!). Sonuç, birkaç metre atlama, uçma hissi ve uzun adımlar atma gibi eğlenceli efektlerdir.