自由落下の加速とは何ですか?

自由落下の加速とは何ですか?
Anonim

回答:

#g = 9.80665# # "m / s" ^ 2# (下記参照)

説明:

粒子が入っている状況では 自由落下、 のみ 物体に作用する力は地球の重力場による下向きの引っ張り力です。

すべての力が加速度を発生させるので(ニュートンの第二の運動則)、我々は物体に 加速する この引力のために地球の表面に向かって。

この 地球表面近くの重力による加速 (記号「」#g#")も同じです すべて 地球の表面近くにある物体(それは、この原子の力を支配することができる他の力の影響を受けません。 電磁 相互作用)。

の価値 #g# 定数として標準化されています。

  • #色(青)(g = 9.80665# #色(青)( "m / s" ^ 2#

ただし、オブジェクトの位置によってはこの値に影響を与える可能性がある要素がたくさんあるため、概算では近似値がほとんどの場合使用されます(最も一般的には #10# # "m / s" ^ 2#, #9.8# # "m / s" ^ 2#または #9.81# # "m / s" ^ 2#).

#ul(bb( "追加情報"#:

この値 #g# 両方でした 実験的に 決定された ニュートンの重力の法則、 どの州

  • #F_ "grav" =(Gm_1m_2)/(r ^ 2)#

どこで

  • #F_ "grav"# 2つの物体間で受ける重力

  • #G# それは 重力定数 (これと混同しないでください #g#として定義されています。 #6.674xx10 ^ -11( "N"・ "m" ^ 2)/( "kg" ^ 2)#

  • #m_1# そして #m_2# 2つの物体の質量 キログラム単位 順不同

  • #r# それらの間の距離は メートルで

オブジェクトが 地表近く 地球と物体の間の距離は本質的に私たちの地球の半径です(#r_ "E"#)また、オブジェクトの質量の1つは地球の質量です。 #m_ "E"#だから私たちは

  • #色(緑色)(F_ "grav" =(Gm_ "E" m)/((r_ "E")^ 2)#

の価値を見つけるために私たちにできること #g# は…

最初に認識 ニュートンの第二法則 加速度が #g# です

#F_ "grav" = mg#

この値をに代入することができます #F_ "grav"# 上記の式では、

#mg =(Gm_ "E" m)/((r_ "E")^ 2)#

両側をで割る #m#:

  • #色(赤)(g =(Gm_ "E")/((r_ "E")^ 2)#

この方程式は私たちに何を伝えているのでしょうか。

オブジェクトの値が #m# この方程式の一部ではなくなりました…これは次のことを証明しています #g# です 完全に独立している オブジェクトの質量

の価値 #g# このように重力定数、地球の質量を使用して見つけることができます(#5.9722 xx 10 ^ 24# #"kg"#)と地球の半径(#6371008# # "m"):

#g =((6.674xx10 ^ -11( "N"・ "m" ^ 2)/( "kg" ^ 2))(5.9722xx10 ^ 24cancel( "kg"))))/((6371008色(白)( l) "m")^ 2)#

#=色(青)(9.8# #色(青)( "m / s" ^ 2#