Întâlnirea noastră de astăzi este dedicată proprietății uimitoare a materiei - gravitației (gravitației). Atracția Pământului este atât de familiară și naturală încât nu o observăm. Dar ce știm despre gravitate?
Vom înțelege cum apare, ce depinde și cum se manifestă gravitatea pământului.
gravitate
Atracția reciprocă a tuturor corpurilor din univers a fost descoperită de Isaac Newton. Această atracție se numește interacțiunea gravitațională.
El a stabilit de asemenea dependența acestor forțe de masa corpurilor interacționate și de distanța dintre ele.
Cu cât masa corpurilor este mai mare, cu atât este mai mare forța atracției lor. Dar, pe măsură ce distanța crește, scade.
Pentru noi - pământeni, forța gravitațională a planetei noastre este deosebit de importantă. Forța cu care Pământul atrage un corp la sine se numește în mod obișnuit gravitatea.
Ea scade cu distanța de la suprafața pământului și este întotdeauna îndreptată către centrul Pământului. Adică, globul atrage corpurile externe ca punct material. Planeta noastră este ușor aplatizată la poli (aproximativ 27 km), iar gravitatea în aceste puncte este puțin mai mare decât atracția la ecuator sau în alte latitudini. În consecință, gravitatea la vârful muntelui este puțin mai mică decât la nivelul piciorului.
Pentru a desemna această forță, se utilizează simbolul Faces.
Greutatea corporală, lipsa de greutate
Deci, forța gravitației este rezultatul interacțiunii corpurilor cu Pământul. Dar în viața de zi cu zi adesea folosim conceptul de greutate corporală. Să vedem ce este această valoare.
Pentru aceasta, suntem transferați mental într-un lift staționar. Greutatea pasagerilor P va fi egală cu forța gravitației (P = Fraction). În liftul care se ridică cu accelerația, forța gravitației este neschimbată, însă greutatea va începe să crească. Aceasta este simțită ca o creștere a presiunii din partea suportului - podeaua. Ascensorul coboară, încetinind treptat viteza. Presiunea suportului va fi mai mică, i. E. Cu greutate constantă, greutatea scade.
... Urmele lăsate de om, animale sau transportate pe nisip umed sau pe zăpadă, confirmă doar acțiunea acestor corpuri pe suport.
Greutatea corpului este forța cu care corpurile imobiliare acționează asupra suportului sau întind suspensia.
Trebuie reținut faptul că forța gravitației este aplicată în centrul obiectului, iar greutatea suportului sau a suspensiei.
Ce se întâmplă cu greutatea corporală dacă suportul sau suspensia dispare? Corpul va începe să cadă liber. Și din moment ce rezistența la mișcarea sa ulterioară a dispărut, greutatea corpului va fi zero. Pentru corpurile care cad în libertate, există o stare de greutate.
Neves parașutist la o dezvăluire parașută de zbor, vizitatorii atracție „roller coaster“, după ce trece prin cel mai înalt punct, și, în general, fiecare salt în sus este de câteva secunde înainte de aterizare imponderabilitate.
Dar de ce astronauti experiență imponderabilitate pe orbită, după oprirea motoarelor de pe nava spatiala? Interactiunea cu Pământul, aceste obiecte cosmice au tendința de a de cădere liberă, dar viteza lor orizontală este atât de mare (aproximativ 8 km / c), că acestea nu pot cădea și zbura pe orbita sa, descriind rândul său, după rândul său, în jurul Pământului.
Influența forței arhimede asupra greutății corporale
Până în prezent am luat în considerare manifestările gravitației, considerând că interacțiunea se desfășoară într-un mediu fără aer. Și cum va afecta prezența gazului sau lichidului greutatea corporală?
Răspunsul la această întrebare a fost dat de unul dintre cei mai vrednici fii ai Greciei antice - Arhimede, cu 3 mii de ani înainte de epoca noastră.
Cercetătorul a susținut că, ca rezultat al interacțiunii corpului cu mediul (lichid sau gaz), apare o forță de împingere orientată vertical în sus. Valoarea sa numerică este egală cu greutatea fluidului deplasat de corp.
Greutatea corporală într-un lichid sau gaz este întotdeauna mai mică decât greutatea acestui corp într-un vid cu cantitatea de forță de flotabilitate.
Dacă obiectul este etanșat strâns la fund, nu apare forța Archimedean.
Suntem deja familiarizați cu conceptul de greutate. Să vorbim despre masă:
- Inițial, am înțeles, în mod masiv, cantitatea de materie inclusă în corp.
- Apoi sa stabilit relația cu inerția. Cu cât este mai multă masă, cu atât corpul este mai inert.
- De asemenea, determină caracteristicile gravitaționale ale corpului. Corpurile mai masive au o forță gravitațională mai mare.
- Masa acestui corp va fi aceeași ca și pe Pământ, pe Lună sau pe orice altă planetă. Nu depinde de latitudinea geografică.
- Pentru desemnarea sa folosiți litera m, măsurați în kg.
Greutatea, ca orice forță, este măsurată în Newtons (H). Există o formulă care relatează masa și greutatea corporală:
aici g este accelerația gravitației.
Cădere liberă
Căderea corpurilor a fost studiată de omul de știință italian Galileo. El a urmărit mișcarea corpurilor, aruncându-le dintr-un turn foarte înclinat, situat în orașul Pisa. Prin numele orașului, acest turn este de 55 m înălțime și a fost numit Pisa.
Galileo a aruncat simultan un cannon de 80 kg și o mică minge de metal. Au atins aproape în același timp pământul. Cercetătorul a concluzionat că singurul motiv pentru aterizarea fără bile a bilelor este rezistența la aer.
Căderea corpurilor într-un spațiu fără aer numai sub influența gravitației se numește o cădere liberă.
În condițiile terestre, putem observa acest fenomen doar aproximativ. Deoarece aerul atmosferic este o piedică pentru un corp care se încadrează liber.
Cu această mișcare, viteza cadavrelor crește cu 9,81 m / s în fiecare secundă.
Adică, accelerația gravitației g = 9,81 m / și se modifică ușor când se schimbă latitudinea geografică a locului. În calcule, se presupune adesea g = 10 m / s 2.
Pe Lună, unde forța de atracție este de 6 ori mai mică, g = 1,6 m / s 2.
Acum există un studiu foarte activ al "planetei roșii" - Marte. Masa lui este de aproape 10 ori mai mică decât cea a planetei noastre native. Se pare că ponderea organismelor ar trebui să scadă, de asemenea, cu un factor de 10. Cu toate acestea, raza lui Marte este de aproape 2 ori inferioară razei Pământului, ceea ce duce la o creștere a gravitației de aproape 4 ori. În cele din urmă, forța gravitației, ca și greutatea corpului, este de numai 1/3 din gravitatea pământului.
În mod similar, puteți afla gravitatea corpului pe orice planetă. De exemplu, un astronaut, a cărui greutate pe Pământ este de 80 kg, pe planetă - gigantul Jupiter va cântări 161,2 kg.
Momentul de gravitate
Fiecare corp are un centru de greutate. Dacă corpul este suspendat pentru el, acesta își va păstra poziția inițială. De exemplu, centrul de greutate al mingii se află în centrul său geometric. Cu cât poziția centrului de greutate este mai mică, cu atât este mai stabilă poziția corpului. Prin urmare, schiorul, urcându-se de pe munte, se scufunde ușor. Astfel, își schimbă centrul de greutate, sporind stabilitatea.
"Familiar" cu legile fizicii și toate cunoscutele jucării-nevalyashka. Centrul său de greutate este în partea de jos, deoarece există o greutate fixată acolo. Și chiar și o mică deviere a acestei jucării în lateral ridică centrul de greutate. Gravitatea creează un cuplu care restabilește poziția verticală a corpului.
Momentul gravitației este produsul forței de gravitație pe umărul acestei forțe:
unde
M este momentul gravitației;
L este brațul acestei forțe, adică perpendiculara între linia de aplicare a forței și centrul de rotație.
Unitatea de măsură a cuplului este de 1Nm.
Atunci când plasați mărfurile în mașini sau pe nave maritime, plasați-le întotdeauna cât mai jos posibil. Acest lucru asigură stabilitate, împiedică transportul de mărfuri să se răstoarne.
Lucrare de gravitate
Are corpul caderii libere? De exemplu, un meteorit care ne-a zburat din adâncurile cosmice, un măr căzut de pe o ramură sau o cascadă care se încadrează.
Cu orice schimbare verticală a poziției corpului, centrul său de greutate fie căderează, fie că se ridică. Gravitatea în același timp nu funcționează
Dacă corpul este coborât - munca este pozitivă, crește - este negativă. Pe o cale închisă, atunci când corpul este aruncat vertical în sus și apoi căzând liber, se întoarce la punctul de plecare, lucrarea este 0.
concluzie
Gravitatea a jucat un rol imens în adaptarea omului și a animalelor la viața pe uscat. Datorită puterii de gravitate, mergem pe pământ și nu zburam în spațiu. Păstrează atmosfera planetelor și a apei în oceanul lumii. O datorăm mișcării planetelor și a sateliților lor în sistemul nostru solar.
Cunoașterea noastră cu gravitatea Pământului sa încheiat. Timp de mai multe secole, oamenii au căutat modalități de a scăpa de căile pământești. În timp ce secretele antigravității nu sunt dezvăluite.
Dar omenirea a reușit să depășească gravitatea terestră și să obțină succese fantastice în explorarea spațială.
Dacă acest mesaj vă este util, vă veți bucura să vă vedeți în grupul VKontakte. Și totuși - mulțumesc, dacă faceți clic pe unul dintre butoanele "plăceri":
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: