什么是自由落体的加速度?

什么是自由落体的加速度?
Anonim

回答:

#g = 9.80665# # “米/秒” ^ 2# (见下文)

说明:

在粒子所在的情况下 自由落体, 只要 作用在物体上的力是由于地球引力场引起的向下拉力。

由于所有的力都产生了加速度(牛顿的第二运动定律),我们期望物体 加速 由于这种引力,它向地球表面移动。

这个 由于重力在地球表面附近的加速度 (符号“#G#“)是相同的 所有 地球表面附近的物体(不受任何其他可轻易控制这种重力的力的影响,如亚原子粒子及其 电磁 相互作用)。

的价值 #G# 被标准化为常数:

  • #color(蓝色)(g = 9.80665# #COLOR(蓝色)( “米/秒” ^ 2#

但是,有很多因素会影响这个值,具体取决于对象的位置,因此近似值几乎总是用在计算中(最常见的) #10# # “米/秒” ^ 2#, #9.8# # “米/秒” ^ 2#, 要么 #9.81# # “米/秒” ^ 2#).

#ul(bb(“额外信息”#:

这个值 #G# 两者都是 实验 通过确定和确定 牛顿万有引力定律,其中说明

  • #F_“grav”=(Gm_1m_2)/(r ^ 2)#

哪里

  • #F_ “GRAV” # 是两个物体之间经历的引力

  • #G# 是个 引力常数 (不要混淆这个 #G#!), 定义为 #6.674xx10 ^ -11( “N” · “M” ^ 2)/( “公斤” ^ 2)#

  • #M_1##M_2# 是这两个对象的质量 以公斤计 ,没有特别的顺序

  • #R· 是他们之间的距离, 以米为单位

如果对象是 靠近地球表面 ,地球与物体之间的距离基本上是地球的半径(#回覆”#)。此外,物体的质量之一是地球的质量 #我”#那么我们就有了

  • #color(绿色)(F_“grav”=(Gm_“E”m)/((r_“E”)^ 2)#

我们可以做些什么才能找到价值 #G# 是…

首先要认识到 牛顿第二定律 ,如果加速度是 #G#

#F_“grav”= mg#

我们可以替换这个值 #F_ “GRAV” # 在上面的等式中,得出

#mg =(Gm_“E”m)/((r_“E”)^ 2)#

将双方分开 #M#:

  • #color(红色)(g =(Gm_“E”)/((r_“E”)^ 2)#

这个等式告诉我们什么?

注意对象的值如何 #M# 不再是这个等式的一部分…这证明了这一点 #G#完全独立 物体的质量。

的价值 #G# 因此,可以使用引力常数,地球的质量(#5.9722 xx 10 ^ 24# #“公斤”#)和地球的半径(#6371008# # “M”):

#g =((6.674xx10 ^ -11(“N”·“m”^ 2)/(“kg”^ 2))(5.9722xx10 ^ 24cancel(“kg”)))/((6371008color(白色)(升)的 “m”)^ 2)#

#=颜色(蓝色)(9.8# #COLOR(蓝色)( “米/秒” ^ 2#