Scăderea forței gravitaționale cu distanța
Oamenii nu simt nimic din gravitația soarelui, deoarece acesta a devenit foarte mic la o distanță de 150 de milioane de km (= distanța de la pământ la soare). Chiar și așa, această forță este încă suficientă pentru a forța pământul pe o orbită în jurul soarelui! Nici oamenii nu simt atracția lunii, deși acest lucru este responsabil pentru maree.
Întrebare:
Max are o greutate de 700N. Dacă pământul îl trage în jos cu o forță gravitațională de 700N și el trage pământul în sus cu aceeași forță opusă de 700N, de ce cade Max pe pământ când sare în aer în timp ce pământul nu se apropie de el emoţional?
Răspuns:
Dacă aceeași forță (cantitate) se exercită asupra a două corpuri diferite de masă diferită, atunci corpul cu masa mai mare va experimenta o accelerație mai mică decât corpul mai mic (Newton II: F = M.a).
Masa pământului (6,10 24 kg) este imensă în comparație cu propria masă (70 kg); prin urmare, accelerația pământului este atât de mică încât nu poate fi observată
exemplul 1
a) Max este la nivelul mării; mA = 70kg, mB = masa pământului = 6,10 24 kg, raza pământului = 6,378,10 6 m
Accelerare pe care Max o experimentează cu 70 kg la nivelul mării: a = F/m = 688,1/70 = 9,8 m/s 2 = Accelerația datorată gravitației g
Accelerare pe care o experimentează pământul: aErde = 688,1/5.98.10 24 = 1.15.10 -22 m/s 2 = foarte foarte mic!
b) Max se află acum într-un avion la o altitudine de 10000m
r = raza pământului + altitudine = 6,37,10 6 +10 4 = 6,37,10 6
Accelerație pe care Max o experimentează cu 70 kg la o înălțime de 10000 m: a = 685,9/70 = 9,79 m/s 2
Exemplu: Accelerația gravitațională pe suprafața pământului (g)
Să calculăm accelerația pe care corpul B o experimentează cu o masă de 10 kg pe suprafața pământului:
Rețineți că masa se întrerupe!
= 9,81 m/s 2 = g
Rețineți că accelerația gravitațională g este independentă de masa corpului. Accelerația datorată gravitației nu depinde de corpul care cade. În vid, toate corpurile cad la aceeași viteză!
Accelerația gravitațională scade odată cu creșterea distanței de centrul pământului, adică cu înălțimea crescândă.
În vecinătatea suprafeței pământului, accelerația datorată gravitației se schimbă doar ușor. Prin urmare, se poate utiliza valoarea 9.81m/s 2 pentru calcule.
Tabel cu diferite valori g în funcție de distanța de la suprafața pământului