Физика

В § 2-а мы начали знакомство с явлением гравитации вообще и земным тяготением в частности. Теперь настало время более подробного изучения силы тяжести на Земле и других планетах Солнечной системы.

На рисунке изображен опыт с двумя гирями и динамометрами. Вы видите, что при массе гири 200 г на нее действует сила тяжести 2 Н, а при массе 500 г – сила тяжести 5 Н. Обратите внимание, что наблюдается закономерность:

Проделав опыты с любыми телами, мы обнаружим ту же самую закономерность: отношение силы тяжести, действующей на тело, к массе этого тела является постоянной величиной, не зависящей ни от силы тяжести, ни от массы тела. Эту величину называют коэффициентом силы тяжести:

С точки зрения математики формулу для вычисления коэффициента "g" можно преобразовать так:

	Fтяж	– сила тяжести, Н
	g	– коэффициент силы тяжести, Н/кг
	m	– масса тела, кг

В опыте с динамометрами мы выяснили, что на поверхности Земли коэффициент "g" имеет значение 0,01 Н/г = 10 Н/кг.

Повторяя опыт с гирями и динамометрами в различных точках Земли, а также на поверхности Луны, Марса и так далее, мы выясним, что коэффициент "g" зависит от места наблюдения:

Коэффициенты силы тяжести, Н/кг

По мере удаления от поверхности Земли в космос сила тяжести ослабевает, то есть значение коэффициента "g" уменьшается. Например, при подъеме над Землей на высоту 300 км значение коэффициента уменьшается с 10 до 9 Н/кг.

Для тех, кто хорошо дружит с математикой, рассмотрим алгебраический смысл формулы для вычисления силы тяжести. На уроках алгебры вы познакомились с прямой пропорциональной зависимостью величин. Она имеет вид Y = kx, где "k" – коэффициент. Нетрудно видеть, что и формула Fтяж = gm имеет аналогичный вид. Это значит, что сила тяжести, действующая на тело, прямо пропорциональна массе этого тела. Как это следует понимать?

Допустим, что масса исследуемого тела возросла с 200 г до 500 г, то есть в 2,5 раза. Согласно нашим экспериментальным данным, сила тяжести при этом возрастет с 2 Н до 5 Н, то есть также в 2,5 раза. Нетрудно догадаться, что если масса тела возрастет, например, в 5 раз, то и сила тяжести также возрастет в 5 раз и так далее. В этом и состоит прямая пропорциональная зависимость силы тяжести от массы тела: во сколько раз возрастает одна величина, в такое же число раз возрастает и другая величина. И наоборот.

Поработайте с компьютером – выполните тест 03-3 "Хорошо ли ты знаешь силу тяжести и вес" (1 часть)