>>> Перейти на полный размер сайта >>>

Учебное особие по физике

Сила тяжести

Сила тяжести — это сила, действующая на тело со стороны Земли и сообщающая телу ускорение свободного падения:

Любое тело, находящееся на Земле (или вблизи нее), вместе с Землей вращается вокруг ее оси, т. е. тело движется по окружности радиусом r с постоянной по модулю скоростью (рис. 1).

Рис. 1

На тело на поверхности Земли действуют сила тяготения и сила со стороны земной поверхности .

Их равнодействующая

(1)

сообщает телу центростремительное ускорение

Разложим силу тяготения на две составляющие, одна из которых будет , т. е.

(2)

Из уравнений (1) и (2) видим, что

Таким образом, сила тяжести — одна из составляющих силы тяготения . Вторая составляющая сообщает телу центростремительное ускорение.

В точке M на географической широте сила тяжести направлена не по радиусу Земли, а под некоторым углом ? к нему. Сила тяжести направлена по так называемой отвесной прямой (по вертикали вниз).

Сила тяжести равна по модулю и направлению силе тяготения только на полюсах. На экваторе они совпадают по направлению, а по модулю отличие наибольшее.

,

где — угловая скорость вращения Земли, R — радиус Земли.

Так как очень мала, то . Следовательно, сила тяжести мало отличается по модулю от силы тяготения, поэтому данным различием часто можно пренебречь.

Тогда .

Из этой формулы видно, что ускорение свободного падения g не зависит от массы падающего тела, но зависит от высоты.