Što je ubrzanje slobodnog pada?

Što je ubrzanje slobodnog pada?
Anonim

Odgovor:

#g = 9.80665 # # "M / s" ^ 2 # (Pogledaj ispod)

Obrazloženje:

U situacijama u kojima je čestica slobodan pad, samo sila koja djeluje na objekt je povlačenje prema dolje zbog gravitacijskog polja zemlje.

Budući da sve sile proizvode ubrzanje (Newtonov drugi zakon gibanja), očekujemo objekte ubrzati zbog zemljine površine zbog te gravitacijske privlačnosti.

Ovaj ubrzanje zbog gravitacije u blizini Zemljine površine (simbol "# G #") je jednako za svi objekti blizu Zemljine površine (na koje ne utječu druge sile koje lako mogu dominirati ovom gravitacijskom silom, kao što su subatomske čestice i njihova elektromagnetski interakcije).

Vrijednost # G # standardiziran je kao konstanta:

  • #color (plava) (g = 9.80665 # #COLOR (plava) ("m / s" ^ 2 #

Međutim, postoji mnogo čimbenika koji mogu utjecati na ovu vrijednost, ovisno o tome gdje se objekt nalazi, tako da se aproksimacije gotovo uvijek koriste u izračunima (najčešće #10# # "M / s" ^ 2 #, #9.8# # "M / s" ^ 2 #, ili #9.81# # "M / s" ^ 2 #).

#ul (bb ("Dodatne informacije" #:

Ova vrijednost # G # oboje eksperimentalno određuje i određuje putem Newtonov zakon gravitacije, što navodi

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

gdje

  • #F_ "grav" # je gravitacijska sila doživljena između dva objekta

  • # G # je gravitacijska konstanta (nemojte to brkati # G #!), definirano kao # 6.674xx10 ^ -11 ("N" · "m" ^ 2) / ("kg" ^ 2) *

  • # M_1 # i # M_2 # su mase dvaju objekata u kilogramima, bez određenog reda

  • # R # je udaljenost između njih, u metrima

Ako je objekt blizu Zemljine površine, udaljenost između Zemlje i objekta je u biti radijus nas zemlja (#ponovno"#). Također, jedna od masa objekata je masa zemlje #mi"#, tako da imamo

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

Što možemo učiniti kako bismo pronašli vrijednost # G # je…

Prvo prepoznajte Newtonov drugi zakon, što ako je ubrzanje # G # je

#F_ "grav" = mg #

tu vrijednost možemo zamijeniti za #F_ "grav" # u gornjoj jednadžbi

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

Razdijeli obje strane za # M #:

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

Što nam ta jednadžba govori?

Obratite pozornost na vrijednost objekta # M # više nije dio ove jednadžbe … to dokazuje # G # je potpuno neovisna mase objekta.

Vrijednost # G # tako se može pronaći pomoću gravitacijske konstante, mase Zemlje (# 5.9722 xx 10 ^ 24 # # "Kg" #) i radijusa Zemlje (#6371008# # "M"):

#g = ((6.674xx10 ^ -11 ("N" · "m" ^ 2) / ("kg" ^ 2)) (5.9722xx10 ^ 24sancel ("kg"))) / ((6371008 boja (bijelo) (l) "m") ^ 2) *

# = boja (plava) (9,8 # #COLOR (plava) ("m / s" ^ 2 #