2014-02-18
3947
Силу, с которой тело притягивается к Земле под действием поля тяготения Земли, называют силой тяжести. По закону всемирного тяготения на поверхности Земли (или вблизи этой поверхности) на тело массой m действует сила тяжести
,
где М – масса Земли; R – радиус Земли.
Если на тело действует только сила тяжести, то оно совершает свободное падение. Модуль ускорения свободного падения g находят по формуле
.
Из данной формулы следует, что ускорение свободного падения не зависит от массы m падающего тела, т.е. для всех тел в данном месте Земли оно одинаково.
Модуль силы тяжести можно определить по формуле 
. Эта сила имеет гравитационную природу. Вектор силы тяжести приложен к центру тяжести тела.
Из закона всемирного тяготения следует, что сила тяжести и вызываемое ею ускорение свободного падения уменьшаются при увеличении расстояния от Земли. На высоте 
от поверхности Земли модуль ускорения свободного падения определяют по формуле
.
Силу, с которой вследствие притяжения к Земле тело действует на свою опору или подвес, называют весом тела.
|
|
|
Вес тела является упругой силой, приложенной к опоре или подвесу (т.е. к связи).
Если тело покоится или движется прямолинейно и равномерно, то его вес равен силе тяжести, т.е. 
.
Если тело движется ускоренно, то его вес зависит от этого ускорения и его направления относительно направления вектора ускорения свободного падения.
Если тело движется с ускорением а, направленным вертикально вверх, то его вес 
Увеличение веса тела, вызванное его ускоренным движением, называют перегрузкой.
Если тело движется с ускорением а, направленным вертикально вниз (т.е. совпадающим с направлением ускорения свободного падения), то его вес уменьшается. В этом случае он определяется по формуле 
При свободном падении 
. Следовательно, в данном случае 
, т.е вес отсутствует. Если тело движется только под действием силы тяжести (свободно падает), то оно находится в состоянии невесомости. Характерным признаком этого состояния является отсутствие у свободно падающих тел деформаций и внутренних напряжений. Причина невесомости тел заключается в том, что сила тяжести сообщает свободно падающему телу и его опоре (или подвесу) одинаковые ускорения.
