Siła ciężkości

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.

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

5. 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:

Facebooktwittermail

Dodaj do Google Classroom

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