Który obiekt spadnie szybciej – pudełko z kilogramem pierza czy pudełko z kilogramem kamieni? Siła ciężkości czyli siła, z jaką Ziemia przyciąga wszystkie ciała nadaje tym ciałom jednakowe przyspieszenie zwane przyspieszeniem ziemskim. A zatem oba obiekty opadną na ziemię w tym samym momencie.
1. Eksperyment Galileusza
Włoski uczony Galileusz już w 1600 roku ustalił, że czas spadania ciał nie zależy od ich masy ponieważ wszystkie ciała opadają z takim samym, stałym przyspieszeniem.
Niektóre źródła podają, że przeprowadził on eksperyment zrzucając z Krzywej Wieży w Pizie kulę armatnią o masie 8 kilogramów oraz małą kule muszkietową o masie 20 gram. Obie kule opadły na ziemię w tym samym momencie.
2. Przyspieszenie ziemskie
Przyspieszenie ziemskie zwane także grawitacyjnym jest głównie efektem grawitacji – siły przyciągania Ziemi. Przyspieszenie ziemskie oznaczamy małą literą g.
Przyspieszenie ziemskie wynosi ok. 9,81 m/s2, w przybliżeniu 10 m/s2.
3. Wzór na siłę ciężkości
Korzystając z wzoru drugiej zasady dynamiki (F = ma) możemy zapisać wzór na siłę ciężkości. Przyspieszeniem a w tym przypadku będzie przyspieszenie ziemskie g.
Fg = mg
Gdzie Fg – to siła ciężkości, g – przyspieszenie ziemskie a m – masa ciała spadającego na ziemie.
Przygotowujesz się do sprawdzianu?
Więcej zadań z rozwiązaniami znajdziesz w moim ebooku: Dynamika. Testy Sprawdzające oraz w sekcji sekcji: Testy z dynamiki.
4. Ciężar ciała
Wartość siły ciężkości działającej na ciało potocznie nazywamy ciężarem ciała.
W języku potocznym często pojęcia masy i ciężaru są ze sobą mylone. Jaka jest między nimi różnica?
- Masa to właściwość ciała – miara jego bezwładności lub „ilości materii”
- Ciężar to wartość siły ciężkości, działającej na ciało
Zadanie:
Ewa kupiła 2 kilogramy jabłek oraz 1 kilogram gruszek. Jaki ciężar działał na rękę Ewy kiedy podniosła swoje zakupy? Przyjmij g = 10 m/s2.
Rozwiązanie:
m1 = 2 kg
m2 = 1 kg
Fg = ?
Siła ciężkości będzie działać na wszystkie zakupy Ewy a zatem we wzorze na siłę ciężkości zsumujemy masy jabłek oraz gruszek. Wartość siły ciężkości nazywamy potocznie ciężarem.
Fg = (m1+m2)g
Fg = 3 kg 10 m/s2 = 30 N
Odpowiedź: Na rękę Ewy działa ciężar 30 N (niutonów).
PRZYDATNY ARTYKUŁ? Udostępnij link innym:
Następny temat:
Opory ruchu
Pozostałe tematy z działu: DYNAMIKA
Pojęcie siły | Siła wypadkowa | Zasady dynamiki Newtona | Pierwsza zasada dynamiki | Druga zasada dynamiki | Trzecia zasada dynamiki | Siła ciężkości | Opory ruchu: tarcie i opór powietrza