Паскарэнне вольнага падзення

Любое паняцці паскарэнне вольнага падзення нярэдка суправаджаецца прыкладамі і досведамі з школьных падручнікаў, у рамках якіх розныя па вазе прадметы (у прыватнасці, пяро і манета) былі скінутыя з аднолькавай вышыні. Здаецца абсалютна відавочным, што прадметы ўпадуць на зямлю праз розныя прамежкі часу (пяро так наогул можа не зваліцца). Стала быць, свабоднае падзенне тэл не падпарадкоўваецца толькі аднаму канкрэтнаму правілу. Аднак гэта здаецца само сабой якія разумеюцца толькі зараз, некаторы час таму патрабавалася правядзенне досведаў для таго, каб гэта пацвердзіць. Даследчыкі разумна выказалі здагадку, што на падзенне тэл дзейнічае нейкая сіла, якая ўплывае на іх рух і, як следства, хуткасць слаба перамяшчэння. Далей рушылі ўслед не менш знакамітыя досведы са шклянымі трубкамі з знаходзяцца ўнутры манетай і пяром (для чысціні эксперыменту). З трубак быў выпампаваны паветра, пасля чаго яны было герметычна закаркаваны. Якое ж было здзіўленне даследнікаў, калі і пяро, і манета, нягледзячы на відавочна розную вагу, падаюць з аднолькавай хуткасцю.

Такі досвед паслужыў асновай не толькі для стварэння самога паняцця паскарэнне вольнага падзення (УСП), але і для здагадкі пра тое, што свабоднае падзенне (гэта значыць падзенне цела, на якое не дзейнічаюць ніякія процідзейныя сілы) магчыма толькі ў вакууме. У паветры ж, які з'яўляецца крыніцай супраціву, усё цела рухаюцца з паскарэннем.

Так з'явілася паняцце паскарэнне вольнага падзення, якое атрымала наступнае вызначэнне:

• падзенне тэл са стану спакою пад уздзеяннем сілы прыцягнення Зямлі.

Гэтаму паняццю была прысвоена літара грэцкага алфавіту g (жэ).

На аснове такіх досведаў стала ясна, што УСП цалкам сапраўды характэрна для Зямлі, паколькі вядома, што на нашай планеце ёсць сіла, якая прыцягвае да сваёй паверхні ўсё цела. Паўстаў, аднак, іншае пытанне: як вымераць гэтую велічыню і чаму яна складае.

Рашэнне першага пытання знайшлося даволі хутка: навукоўцы пры дапамозе спецыяльнай фотаздымкі зафіксавалі становішча цела падчас падзення ў беспаветранай прасторы ў розныя адрэзкі часу. Высветлілася цікавая рэч: усе цела ў дадзеным месцы Зямлі падаюць з аднолькавым паскарэннем, якое, тым не менш, некалькі адрозніваецца ў залежнасці ад канкрэтнага месца на планеце. Пры гэтым вышыня, з якой цела пачалі свой рух, не мае ніякага значэння: гэта могуць быць 10, 100 ці 200 метраў.

Удалося высветліць: паскарэнне вольнага падзення на Зямлі складае прыблізна 9.8 Н / кг. Па факце жа гэтая велічыня можа знаходзіцца ў прамежку ад 9.78 Н / кг да 9.83 Н / кг. Такая розніца (хай і невялікая ў вачах абывацеля) тлумачыцца як формай Зямлі (якая не зусім шарападобная, а пляскаты ў палюсоў), так і сутачным кручэннем Зямлі вакол Сонца. Як правіла, для падлікаў бярэцца сярэдняя велічыня - 9,8 Н / кг, пры вялікіх ліках - акругляецца да 10 Н / кг.

g = 9,8 Н / кг

На фоне атрыманых дадзеных відаць, што паскарэнне вольнага падзення на іншых планетах адрозніваецца ад гэтага на Зямлі. Навукоўцы прыйшлі да высновы, што выказаць яго можна наступнай формулай:

g = G х M планеты / (R планеты) (2)

Кажучы простымі словамі: G (гравітацыйная пастаянная (6,67 • 10 (-11) м2 / с2 ∙ кг)) трэба памножыць на M - масу планеты-, падзяліць на R - радыус планеты ў квадраце. Напрыклад, знойдзем паскарэнне вольнага падзення на Месяцы. Ведаючы, што яе маса складае 7,3477 · 10 (22) кг, а радыус - 1.737,10 км, знаходзім, што УСП = 1,62 Н / кг. Як бачна, паскарэння на дзвюх планет ашаламляльна адрозніваюцца адзін ад аднаго. У прыватнасці, на Зямлі яно практычна ў 6 разоў больш! Прасцей кажучы, Месяц прыцягвае прадметы, якія знаходзяцца на яе паверхні, з сілай, меншай ў 6 разоў, чым Зямля. Менавіта таму касманаўты на Месяцы, якіх мы бачым па тэлебачанні, нібы становяцца лягчэй. Фактычна, яны губляюць вагу (не масу!). Вынікам становяцца пацешныя эфекты накшталт скачкоў на некалькі метраў, пачуццё палёту і доўгія крокі.