Ускорение свободного падения

Ускорение свободного падения – это величина, которая говорит, что все тела на нашей планете будут падать с одинаковым ускорением ≈ 9,81[мс2]9,81\left[\frac{м}{с^2}\right], то есть это тоже самое aaускорение, только выведенное как постоянная, для планеты Земля. Мы часто замечали как медленно падают листья с деревьев и как быстро падает брошенный камень. Дело в том, что листик обладает крайне маленькой массой, как следствие на него действует крайне маленькая сила тяжестиFTF_T, а площадь поверхности у листика крайне большая, как следствие на него действует большая сила сопротивления воздуха – FBF_B (в рамках нашего курса мы не рассматриваем силу сопротивления воздуха, но её можно представить как силу трения, то есть она тоже действует в сторону, противоположную направлению движения). И так получается, что сила тяжести незначительно превышает силу сопротивления воздуха, и из-за этого листик с дерева падает медленнее камня. Но если сбросим с одинаковой высоты самое лёгкое пёрышко и шар для боулинга, то в условиях вакуума два этих тела упадут с одинаковым ускорением g9,81[мс2]g≈9,81\left[\frac{м}{с^2}\right].

Ускорение свободного падения зависит от радиуса планеты, массы планеты и от некоторой постоянной, о которой мы не будем говорить. Наша планета не идеально шарообразная: где-то есть горы, а где-то есть впадины, к тому же шарик нашей планеты немного сплющен из-за её вращения. Это значит, что мы можем утверждать, что радиус в некоторых местах нашей планеты отличается, как следствие и gg тоже будет отличаться в некоторых местах. Но в решении задач мы это никак не будем использовать, для нас g=10[мс2]g=10\left[\frac{м}{с^2}\right]. Я думаю, что вы видели в мультфильмах как далеко и высоко люди прыгают на луне, у них это получается из-за того, что ускорение свободного падения на луне крайне мало g=1,62[мс2]g=1,62\left[\frac{м}{с^2}\right]. Такое сильное различие, в сравнении с Землёй, из-за того, что радиус и масса луны намного меньше земного. Так же, gg используется в измерении перегрузок лётчиков и космонавтов, одним словом – пилотов. Во время сильного ускорения пилотов крайне сильно вжимает кресло, при этом, они испытывают большие физические страдания. Пилоты используют специальные костюмы, которые сжимают их тело, чтобы помочь сердцу перекачивать кровь по организму, ведь во время больших перегрузок вся кровь в теле тоже стремится к тому, чтобы вжаться в кресло. Иногда, пилоты могут испытывать перегрузки до 12g12 g! А во время экстренного катапультирования аж до 20g20 g! Это означает, что вес пилота возрастает в 20 раз!

Проверь себя

Из-за какого явления, которое мы разбирали в одной из прошлых тем, пилоты испытывают такие большие перегрузки?

Таблица gg для разных тел

ТелоТипg,[мс2]g,\left[\frac{м}{с^2}\right]
Солнцезвезда273
Меркурийпланета3.70
Венерапланета8.88
Земляпланета9.81
Марспланета3.71
Юпитерпланета-гигант24.79
Плутонкарликовая планета0.62
Лунаспутник Земли1.62
Иоспутник Юпитера1.79
Европаспутник Юпитера1.31
Цереракарликовая планета0.28

Запишитесь на занятия, чтобы отслеживать свой прогресс.