Конспект по физике для 7 класса «Сила тяжести». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое всемирное тяготение. Что такое сила тяжести. Как рассчитать силу тяжести. ВСПОМНИТЕ: Что такое сила? Каковы единицы силы?
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Сила тяжести
Если мячик подбросить вверх, то через некоторое время он падает вниз. Капли дождя и снежинки также падают на землю. То же самое происходит и с любыми другими телами. Подпрыгнув вверх, человек обязательно опустится на землю. Почему происходит так, а не иначе?
СИЛА ТЯЖЕСТИ
Для всех живущих на нашей планете особенно важное значение имеет сила притяжения тел к Земле. Силу, с которой Земля притягивает к себе тело, называют силой тяжести и обозначают Fтяж. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли.
Рассмотрим два тела, первое из которых имеет большую массу, чем второе. Мы говорим, что одно из них тяжелое, а другое легче. Почему? Дело в том, что сила тяжести прямо пропорциональна массе тела, т. е. во сколько раз масса одного тела больше массы другого, во столько раз сила тяжести, действующая на первое тело, превышает силу тяжести, действующую на второе.
Если массы тел невелики, то невелика и сила их взаимного притяжения. Например, два человека, стоящие на расстоянии 2 м друг от друга, взаимно притягиваются с ничтожно малой силой. С такой же силой гирька массой 0,00001 г оказывает давление на чашу весов. Если же массы тел значительны, то и силы притяжения велики. Солнце притягивает планеты, образуя Солнечную систему. Так между Солнцем и Землёй действует сила тяготения, равная примерно 3*1022 Н. Земля притягивает Луну, удерживая ее на своей орбите. Но и Луна тоже притягивает Землю. Ведь приливы происходят из-за притяжения гидросферы Земли к Луне.
Установлено, что вблизи поверхности Земли на тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 9,8 Н. На тело, масса которого в 2 раза больше, действует сила 19,6 Н и т. д. Таким образом, чтобы определить силу тяжести, действующую на тело любой массы, необходимо 9,8 Н/кг умножить на массу этого тела, выраженную в килограммах.
Считается, что сипа тяжести приложена к телу, на которое она действует.
СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ
На тело, падающее вниз в результате притяжения к Земле, кроме силы тяжести, действует сила сопротивления воздуха, а также возможно воздействие со стороны других тел.
Если сила сопротивления воздуха много меньше силы тяжести и ею можно пренебречь, а также отсутствует воздействие со стороны других тел, то такое движение называют свободным падением.
Открытие того, что все тела падают на поверхность Земли с одинаковым ускорением, принадлежит Г. Галилею. По легенде, учёный установил этот факт после опытов, в которых он сбрасывал лёгкие и тяжёлые тела с наклонной башни.
Рассмотрим падение листа бумаги и камня с одинаковой высоты. Камень упадёт на землю быстрее, чем лист бумаги, и причина этого — сопротивление воздуха. Для наблюдения свободного падения необходимо поставить эксперимент, в котором отсутствовало бы сопротивление воздуха.
Для такого опыта используют стеклянную трубку, один конец которой закрыт, а другой снабжён краном, через который из трубки можно откачать воздух. Такую трубку называют трубкой Ньютона.
Не откачивая воздух, поместим в неё перышко, кусочек пробки и дробинку. Если трубку резко перевернуть, все три предмета упадут вниз в разные моменты времени. Теперь откачаем из трубки воздух. Если её быстро перевернуть, все три предмета упадут на дно одно временно, так как все падающие вниз тела движутся с одинаковым ускорением.
УСКОРЕНИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ
Итак, если тело падает вниз под действием силы тяжести, то за каждую секунду его скорость увеличивается на одно и то же значение независимо от его массы. Эту величину называют ускорением свободного падения и обозначают латинской буквой g. Вблизи поверхности Земли ускорение свободного падения равно примерно 9,8 м/с2, т. е. скорость тела за каждую секунду увеличивается на 9,8 м/с.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ
Ускорение свободного падения является тем коэффициентом пропорциональности, который связывает силу тяжести и массу тела. Таким образом, зная массу тела, можно определить силу тяжести, действующую на него: Fтяж = mg (1).
Из формулы (1) следует, что g = Fтяж/m (2)
Поэтому единицей ускорения свободного падения g может быть как м/с2, так и Н/кг. При решении задач, которые нс требуют высокой точности, g можно округлять, считая g = 10 м/с2.
ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
Английский учёный И. Ньютон сделал величайшее открытие. Он впервые понял, что притяжение различных тел к поверхности Земли, движение звёзд и планет подчиняется единому закону закону всемирного тяготения.
Притяжение всех тел Вселенной друг к другу называют всемирным тяготением.
Установлено, что силы притяжения между телами тем больше, чем больше массы этих тел. Известно также, что силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними.
Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Сила тяжести»: Что такое всемирное тяготение. Что такое сила тяжести. Как рассчитать силу тяжести. Что такое сила? Каковы единицы силы?
Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).