G fizikte ne anlama geliyor? Yerçekimi kanunu, serbest düşüş ivmesi ve vücut ağırlığı

İçindekiler:

G fizikte ne anlama geliyor? Yerçekimi kanunu, serbest düşüş ivmesi ve vücut ağırlığı
G fizikte ne anlama geliyor? Yerçekimi kanunu, serbest düşüş ivmesi ve vücut ağırlığı
Anonim

Fizikte farklı niceliklerle çalışmayı kolaylaştırmak için standart gösterimleri kullanılır. Onlar sayesinde, belirli işlemler için birçok önemli formülü herkes kolayca hatırlayabilir. Bu yazımızda fizikte g. ne anlama geliyor sorusunu ele alacağız.

Yerçekimi olgusu

yerçekimi fenomeni
yerçekimi fenomeni

Fizikte g'nin ne anlama geldiğini anlamak için (bu konu ortaokul 7. sınıfta işlenir), yerçekimi fenomeni ile tanışmalısınız. 17. yüzyılın sonunda, Isaac Newton, mekaniğin temel ilkelerini formüle ettiği ünlü bilimsel çalışmasını yayınladı. Bu çalışmada, sözde evrensel yerçekimi yasası için özel bir yer ayırdı. Ona göre, sonlu bir kütleye sahip tüm cisimler, aralarındaki mesafeye bakılmaksızın birbirini çeker. Kütleleri m1, m2 olan cisimler arasındaki çekim kuvveti aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

F=Gm1m2/r2.

Burada G - evrensel yerçekimi sabiti, r -uzayda cisimlerin kütle merkezleri arasındaki uzaklık. F kuvvetine yerçekimi etkileşimi denir ve Coulomb kuvveti gibi mesafenin karesiyle azalır, ancak Coulomb kuvvetinin aksine, yerçekimi sadece çekicidir.

Serbest düşüş ivmesi

Serbest düşüş
Serbest düşüş

Makalenin bu paragrafının başlığı fizikte g harfinin ne anlama geldiği sorusunun cevabıdır. Yerçekimi için Latince kelime gravitas olduğu için kullanılır. Şimdi, serbest düşüş ivmesinin ne olduğunu anlamak için kalır. Bunu yapmak için, Dünya yüzeyinin yakınında bulunan her bir gövdeye hangi kuvvetin etki ettiğini düşünün. Cismin kütlesi m olsun, o zaman şunu elde ederiz:

F=Gm M /R2=mg, burada g=GM/R2.

Burada M, R gezegenimizin kütlesi ve yarıçapıdır. Gövde yüzeyden belirli bir h yükseklikte olsa bile, bu yükseklik R'den çok daha azdır, bu nedenle formülde göz ardı edilebilir. g: değerini hesaplayın

g=GM/R2=6, 6710-115, 97210 24/(6371000)2=9,81 m/c2.

G fizikte ne anlama geliyor? G ivmesi, Dünya yüzeyine serbestçe düşen kesinlikle herhangi bir cismin hızının arttığı değerdir. Hesaplamalardan, düşüşün her saniyesi için hızdaki artışın 9.81 m / s (35.3 km / s) olduğu anlaşılmaktadır.

Lütfen g değerinin vücut kütlesine bağlı olmadığını unutmayın. Aslında, daha yoğun cisimlerin daha hızlı düştüğü görülebilir.yoğun. Bunun nedeni, farklı yerçekimi kuvvetlerinden değil, farklı hava direnci kuvvetlerinden etkilenmeleridir.

Yukarıdaki formül, yalnızca Dünyamız için değil, diğer gezegenler için de g değerini belirlemenizi sağlar. Örneğin, Mars'ın kütlesini ve yarıçapını onun yerine koyarsak, Dünya'dan neredeyse 2,7 kat daha az olan 3,7 m/s2 değerini elde ederiz.

Vücut ağırlığı ve ivme g

Yukarıda fizikte g'nin ne anlama geldiğine baktık, bunun tüm cisimlerin havaya düştüğü ivme olduğu ve g'nin de yerçekimi hesaplanırken bir katsayı olduğu ortaya çıktı.

Masadaki bardağın ağırlığı
Masadaki bardağın ağırlığı

Şimdi vücut dinlenirken durumu düşünün, örneğin masanın üzerinde bir bardak. Üzerine iki kuvvet etki eder - yerçekimi ve destek reaksiyonları. Birincisi yerçekimi ile ilgilidir ve aşağı doğru yönlendirilir, ikincisi ise masa malzemesinin esnekliğinden dolayı yukarı doğru yönlendirilir. Her iki kuvvet birbirini dengelediği için bardak yukarı uçmaz ve masadan düşmez. Bu durumda cismin (camın) desteğe (masaya) bastırdığı kuvvete cismin ağırlığı denir. Açıkçası, bunun ifadesi şu şekilde olacaktır:

P=mg.

Vücut ağırlığı değişken bir değerdir. Yukarıda yazılan formül, bir durgunluk veya düzgün hareket durumu için geçerlidir. Vücut ivme ile hareket ederse, ağırlığı hem artabilir hem de azalabilir. Örneğin, güçlendiricinin düşük Dünya yörüngesine fırlattığı astronotların ağırlığı, fırlatma sırasında birkaç kat artar.

Önerilen: