воскресенье, 23 декабря 2012 г.

[Физика билет 13] Закон всемирного тяготения. Сила тяжести и вес тела. Зависимость веса тела от географической широты места. I космическая скорость.

Закон всемирного тяготения.

Между двумя материальными точками действует сила действует сила взаимного притяжения, направленная вдоль прямой, проходящей через взаимодействующие точки, прямо пропорциональная произведению масс этих точек и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.


Сила тяжести и вес тела.

Сила тяжести - сила, с которой Земля действует на тело массой m, находящееся в ее гравитационном поле: F тяж = mg

Вес тела - сила, с которой тело вследствие тяготения к Земле действует на опору (или подвес), удерживающую тело от свободного падения.

Сила тяжести действует всегда, а вес проявляется только в том случае, когда на тело кроме силы тяжести действуют еще другие силы, вследствие чего тело движется с ускорением a отличным от g

P=m(g-a)

Зависимость веса тела от географической широты места.

Тело, находящееся на поверхности Земли находится под действием гравитационной и центробежной силы.

В первом приближении
Если представить Землю в виде шара, то тело, находящееся на широте x вращается с той же угловой скоростью (Wз), что и тело на экваторе, но радиус вращения у него меньше радиуса Земли (Rз) и равен Rз*cos(x).
Rз*cos(x) меняется от 0 на полюсах, до Rз на экваторе.

Центробежное ускорение j = Rз*cos(x)*Wз^2 , направлено "от Земли", параллельно оси вращения и составляет тот же угол x, с направленным к центру земли ускорением свободного падения.

итоговое ускорение a (x) = g - j*cos(x) = g - Rз*(Wз*cos(x))^2
вес тела = масса * a(x)

Более строго Rз и гравитация также зависят от широты, так как Земля это не шар, а эллипсоид.




I космическая скорость.

Первая космическая скорость — минимальная скорость, которую надо сообщить материальной точке, чтобы она могла бы двигаться вокруг Земли по круговой орбите, т.е. превратится в искусственный спутник Земли.

7,91 км/c  = sqrt (gR)