Енциклопедія кіпівців

а) Тіло масою 2 кг висить на нитці? Чому рівні сила тяжіння, що діє на тіло і вага тіла? До чого прикладена кожна з цих сил? Покажіть ці сили на кресленні. Чому дорівнюватимуть сила тяжіння і вага тіла, якщо нитка перерізати?

б) На якій висоті над поверхнею землі сила тяжіння, що діє на тіло, буде в два рази менше ніж на поверхні землі.

а) Сила тяжіння - це сила, з якою тіло і земля притягуються один до одного. Вона визначається із закону всесвітнього тяжіння: Fт = GMm / R 2. де R - відстань від центру мас землі до центру мас тіла, М - маса землі, m - маса тіла. Так як Rз (радіус землі) дуже великий, то для невеликих висот над землею R вважають постійним і прискорення повідомляється силою тяжіння (прискорення вільного падіння) також вважають постійним: g = GM / R з 2. Сила тяжіння прикладена до тіла (зображується прикладеної до центру мас).

Вага тіла (P) - це сила, з якою тіло діє на опору (або підвіс). На відміну від сили тяжіння, що є гравітаційної силою, вага - це пружна сила, прикладена до опори (або підвісу). Якщо тіло і опора (підвіс) покояться щодо землі, то вага тіла дорівнює силі тяжіння (Fт = P = mg = 20 н).

Якщо нитка обрізати, то сила тяжіння як діяла - так і буде діяти, а ось ваги у тіла не буде, бо не буде опори (підвісу). Тіло перейде в стан вільного падіння.

б) Із закону всесвітнього тяжіння: на тіло, що знаходиться на відстані H від поверхні землі, діє сила тяжіння: FТ1 = GMm / (H + Rз) 2.

на тіло, що знаходиться на поверхні землі, діє сила тяжіння: FТ2 = GMm / Rз 2.

H + R з = Ö 2 * Rз, H = Rз ( Ö 2-1)