Šta g znači u fizici? Zakon gravitacije, ubrzanje slobodnog pada i tjelesna težina

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-02 17:42

Kako bi bilo zgodno raditi sa različitim veličinama u fizici, koristi se njihova standardna notacija. Zahvaljujući njima, svako može lako zapamtiti mnoge važne formule za određene procese. U ovom članku ćemo razmotriti pitanje šta g. znači u fizici

Fenomen gravitacije

Da biste shvatili šta g znači u fizici (ova tema se obrađuje u 7. razredu srednjih škola), trebalo bi da se upoznate sa fenomenom gravitacije. Krajem 17. veka Isak Njutn je objavio svoj čuveni naučni rad, u kome je formulisao osnovne principe mehanike. U ovom radu posebno je mjesto izdvojio takozvani zakon univerzalne gravitacije. Prema njemu, sva tijela koja imaju konačnu masu privlače se jedno drugom, bez obzira na udaljenost između njih. Sila privlačenja između tijela s masama m₁, m_{2 izračunava se pomoću sljedeće formule:}

F=Gm₁m₂/r^2.

Ovdje G - univerzalna gravitacijska konstanta, r -udaljenost između centara mase tijela u prostoru. Sila F se naziva gravitaciona interakcija, koja, kao i Kulonova sila, opada sa kvadratom udaljenosti, ali za razliku od Kulonove sile, gravitacija je samo privlačna.

Ubrzanje slobodnog pada

Naslov ovog paragrafa članka je odgovor na pitanje šta slovo g znači u fizici. Koristi se zato što je latinska riječ za "gravitaciju" gravitas. Sada ostaje da shvatimo šta je ubrzanje slobodnog pada. Da biste to učinili, razmislite koja sila djeluje na svako tijelo koje se nalazi blizu površine Zemlje. Neka tijelo ima masu m, tada dobijamo:

F=Gm M /R²=mg, gdje je g=GM/R^2.

Ovde M, R su masa i poluprečnik naše planete. Imajte na umu da čak i ako je tijelo na određenoj visini h iznad površine, tada je ova visina mnogo manja od R, tako da se može zanemariti u formuli. Izračunajte vrijednost g:

g=GM/R²=6, 6710^-115, 97210 24^/(6371000)2^{=9,81 m/c}2^.

Šta g znači u fizici? Ubrzanje g je vrijednost za koju se povećava brzina apsolutno bilo kojeg tijela koje slobodno pada na površinu Zemlje. Iz proračuna proizilazi da je povećanje brzine za svaku sekundu pada 9,81 m/s (35,3 km/h).

Napominjemo da vrijednost g ne zavisi od tjelesne mase. Zapravo, može se vidjeti da gušća tijela padaju brže manjegusto. To se događa jer na njih djeluju različite sile otpora zraka, a ne različite sile gravitacije.

Formula iznad vam omogućava da odredite g ne samo za našu Zemlju, već i za bilo koju drugu planetu. Na primjer, ako u njega zamijenimo masu i polumjer Marsa, dobićemo vrijednost 3,7 m/s2, što je skoro 2,7 puta manje nego za Zemlju.

Tjelesna težina i ubrzanje g

Iznad smo pogledali šta g znači u fizici, takođe se pokazalo da je to ubrzanje s kojim sva tela padaju u vazduh, a g je takođe koeficijent pri izračunavanju gravitacije.

Sada razmotrite situaciju kada tijelo miruje, na primjer, čaša je na stolu. Na njega djeluju dvije sile - gravitacija i reakcije potpore. Prvi je povezan s gravitacijom i usmjeren je prema dolje, drugi je zbog elastičnosti materijala stola i usmjeren je prema gore. Čaša ne leti i ne pada kroz sto samo zato što se obe sile međusobno balansiraju. U ovom slučaju, sila kojom tijelo (staklo) pritiska oslonac (sto) naziva se težina tijela. Očigledno, izraz za to će imati oblik:

P=mg.

Telesna težina je promenljiva vrednost. Gore napisana formula vrijedi za stanje mirovanja ili ravnomjernog kretanja. Ako se tijelo kreće ubrzano, tada se njegova težina može i povećati i smanjiti. Na primjer, težina astronauta, koje buster lansira u nisku Zemljinu orbitu, povećava se nekoliko puta tokom lansiranja.