Kontseptsiyani eslatib o'tish tezlashuv erkin tushish ko'pincha maktab darsliklaridan misollar va tajribalar bilan birga keladi, ularda turli og'irlikdagi narsalar (xususan, qalam va tanga) bir xil balandlikdan tushiriladi. Ob'ektlar turli vaqt oralig'ida erga tushishi mutlaqo aniq ko'rinadi (tuklar umuman tushmasligi mumkin). Shuning uchun organlar faqat bitta aniq qoidaga bo'ysunmaydi. Biroq, bu faqat hozircha qabul qilinganga o'xshaydi, bir muncha vaqt oldin buni tasdiqlash uchun tajribalar talab qilingan. Tadqiqotchilar ma'lum bir kuch jismlarning qulashiga ta'sir qiladi, bu ularning harakatiga va natijada vertikal harakat tezligiga ta'sir qiladi, deb oqilona taxmin qilishdi. Shundan so'ng, ichida tanga va qalam bo'lgan shisha naychalar bilan mashhur tajribalar o'tkazildi (eksperimentning tozaligi uchun). Naychalardan havo evakuatsiya qilindi, shundan so'ng ular germetik tarzda yopildi. Qachonki, qalam ham, tanga ham har xil vaznga qaramay, bir xil tezlikda yiqilib tushganida tadqiqotchilarni ajablantiradigan narsa nima edi.

Ushbu tajriba nafaqat kontseptsiyani yaratish uchun asos bo'lib xizmat qildi. tortishishning tezlashishi(USP), shuningdek, erkin tushish (ya'ni, hech qanday qarama-qarshi kuchlar harakat qilmaydigan jismning qulashi) faqat vakuumda mumkin degan taxmin uchun. Qarshilik manbai bo'lgan havoda barcha jismlar tezlanish bilan harakatlanadi.

Kontseptsiya shunday paydo bo'ldi tortishishning tezlashishi, bu quyidagi ta'rifga ega:

• jismlarning Yer ta'sirida dam olish holatidan tushishi.

Bu kontseptsiyaga g (zhe) alifbosi berildi.

Bunday tajribalar asosida USP mutlaqo Yerga xos ekanligi ma'lum bo'ldi, chunki sayyoramizda barcha jismlarni uning yuzasiga tortadigan kuch mavjudligi ma'lum. Biroq, yana bir savol tug'ildi: bu miqdorni qanday o'lchash kerak va u nimaga teng.

Birinchi savolning yechimi juda tez topildi: olimlar maxsus fotografiya yordamida tananing turli davrlarda yiqilish paytidagi holatini qayd etishdi. Qizig'i shundaki, barcha jasadlar ichkarida bu joy Yerlar bir xil tezlanish bilan yiqiladi, ammo bu tezlashuv sayyoradagi ma'lum joyga qarab bir oz farq qiladi. Shu bilan birga, jismlarning harakatini boshlagan balandlik muhim emas: u 10, 100 yoki 200 metr bo'lishi mumkin.

Buni aniqlash mumkin edi: Yerga erkin tushishning tezlashishi taxminan 9,8 N / kg ni tashkil qiladi. Aslida, bu qiymat 9,78 N / kg dan 9,83 N / kg gacha bo'lishi mumkin. Bunday farq (odamning nazarida kichik bo'lsa ham) ham (bu unchalik sharsimon emas, lekin qutblarda tekislangan) va har kuni tushuntiriladi.Qoida tariqasida, hisob-kitoblar uchun o'rtacha qiymat olinadi - 9,8 N / kg, bilan katta raqamlar- 10 N/kg gacha yaxlitlangan.

g=9,8 N/kg

Olingan ma'lumotlar fonida boshqa sayyoralarda erkin tushish tezlashishi Yerdagidan farq qilishini ko'rish mumkin. Olimlar buni quyidagi formula bilan ifodalash mumkin degan xulosaga kelishdi.

g= G x M sayyora/(R sayyora)(2)

gapirish oddiy so'zlar bilan: G (6.67. 10 (-11) m2/s2 ∙ kg)) M ga ko'paytirilishi kerak - sayyora massasi, R ga bo'lingan - sayyora kvadratining radiusi. Masalan, Oyga erkin tushish tezlanishi topilsin. Uning massasi 7,3477·10(22) kg, radiusi 1737,10 km ekanligini bilib, USP=1,62 N/kg ekanligini topamiz. Ko'rib turganingizdek, ikki sayyoradagi tezlanishlar bir-biridan hayratlanarli darajada farq qiladi. Xususan, Yerda bu deyarli 6 barobar ko'p! Oddiy qilib aytganda, Oy o'z yuzasidagi jismlarni Yerdan 6 marta kamroq kuch bilan tortadi. Shuning uchun biz televizorda ko'rayotgan Oydagi kosmonavtlar yengilroq bo'lib tuyuladi. Aslida, ular vazn yo'qotadilar (massa emas!). Natijada bir necha metrga sakrash, uchish hissi va uzoq qadamlar kabi qiziqarli effektlar paydo bo'ladi.

Uzunlik va masofa konvertori Massa konvertori Qattiq moddalar va oziq-ovqat hajmini o'zgartiruvchi maydon konvertori hajmi va birliklari konvertori retseptlar Harorat konvertori Bosim, stress, Young moduli konvertori Energiya va ish konvertori Quvvat konvertori Kuch konvertori vaqt konvertori Chiziqli tezlik konvertori Yassi burchakli issiqlik samaradorligi va yoqilg'i tejamkorligi konvertori raqami turli tizimlar hisob Axborot miqdorining o'lchov birliklarining konvertori Valyuta kurslari O'lchamlar ayollar kiyimi va Poyafzal hajmi erkaklar kiyimi Burchak tezligi va tezlik konvertori tezlashtirish konvertori Burchak tezlashtirish konvertori Zichlik konvertori Maxsus hajm konvertori Inersiya momenti konvertori Kuch momenti konvertori moment konvertori konvertori o'ziga xos issiqlik Kaloriyaviy qiymat (massa bo'yicha) Energiya zichligi va o'ziga xos kalorifik qiymati (hajm) Konverter Harorat farqi konvertori Issiqlik kengayish koeffitsienti konvertori Issiqlik qarshiligi konvertori Issiqlik o'tkazuvchanligi konvertori o'ziga xos issiqlik Energiya ta'siri va termal radiatsiya quvvat konvertori zichlik konvertori issiqlik oqimi Issiqlik uzatish koeffitsienti konvertori Hajm oqimini o'zgartiruvchi konvertor ommaviy oqim Molar oqim tezligi konvertori Massa oqimi zichligi konvertori Molyar kontsentratsiya konvertori Eritmadagi massa konsentratsiyasi Dinamik (mutlaq) yopishqoqlik konvertori Kinematik yopishqoqlik konvertori Yuzaki kuchlanish konvertori Bug 'o'tkazuvchanligi konvertori Bug' o'tkazuvchanligi va bug' o'tkazuvchanligi konvertori Ovoz darajasi konvertori (Mikrofonning bosimining sezgirligi) Konverter Daraja konverteri ovoz bosimi tanlanishi mumkin bo'lgan mos yozuvlar bosimi Yorqinlik konvertori Yorug'lik intensivligini o'zgartirgich Yoritish konvertori Kompyuter grafiklari ruxsatini o'zgartirgich Chastota va to'lqin uzunligi konvertori Dioptridagi optik quvvat va fokus uzunligi Dioptridagi quvvat va linzalarni kattalashtirish (×) konvertori elektr zaryadi Chiziqli zaryad zichligi konvertori sirt zichligi Quvvatning ommaviy zaryad zichligi konvertori elektr toki Chiziqli oqim zichligi konvertori Yuzaki oqim zichligi konvertori kuchlanish konvertori elektr maydoni Elektrostatik potentsial va kuchlanish konvertori elektr qarshilik Elektr qarshiligini o'zgartiruvchi konvertor elektr o'tkazuvchanligi Elektr o'tkazuvchanlik konvertori sig'im indüktans konvertori AQSh sim o'lchagich konvertor darajalari dBm (dBm yoki dBm), dBV (dBV), Vatt va boshqalar. Birliklar Magnetomotor kuchini o'zgartiruvchi kuch konvertori magnit maydon Konverter magnit oqimi Magnit induksion konvertor nurlanishi. Ionlashtiruvchi nurlanish so'rilgan doza tezligini o'zgartiruvchi radioaktivlik. Radioaktiv parchalanishni o'zgartiruvchi nurlanish. EHM dozasini o'zgartiruvchi nurlanish. Qabul qilingan dozani o'zgartiruvchi o'nlik prefiks konvertori Ma'lumotlarni uzatish tipografik va tasvir birligi konvertori Yog'och hajm birligi konvertorini hisoblash molyar massa Davriy tizim kimyoviy elementlar D.I.Mendeleyev

1 tortishish tezlashishi [g] = sekundiga 980,664999999998 santimetr [sm/s²]

Dastlabki qiymat

O'zgartirilgan qiymat

sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga kilometriga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga millimetrga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga sekundiga Femtometr sekundiga attometr sekundiga sekundiga gal galiley milya sekundiga yard/sekundiga sekundiga fut/sekundiga dyuym/sekundiga erkin tushish tezlashuvi Quyoshdagi erkin tushish tezlashuvi Merkuriyning erkin tushish tezlashuvi Venera Oyda erkin tushish tezlashishi Marsda erkin tushish tezlashishi Yupiterda erkin tushish tezlashuvi Saturnda erkin tushish tezlashuvi Uranda erkin tushish tezlashuvi Neptunda erkin tushish tezlashuvi Plutonda erkin tushish tezlashuvi Haumeada erkin tushish tezlashuvi 0 dan 100 km gacha tezlashishi uchun soniya 0 dan 200 km/soatgacha tezlashtirish uchun /s soniya 0 dan 60 mph sekundgacha tezlashtirish uchun ac soniya

Ommaviy zaryad zichligi

Tezlashtirish haqida ko'proq

Umumiy ma'lumot

Tezlanish - bu ma'lum vaqt ichida tananing tezligining o'zgarishi. SI tizimida tezlanish sekundiga metrda o'lchanadi. Boshqa birliklar ham tez-tez ishlatiladi. Tezlanish doimiy bo'lishi mumkin, masalan, jismning erkin tushishdagi tezlashishi yoki u turli xil bo'lishi mumkin, masalan, harakatlanuvchi avtomobilning tezlashishi.

Muhandislar va dizaynerlar avtomobillarni loyihalash va qurishda tezlashtirishni hisobga olishadi. Haydovchilar haydash paytida mashinasi qanchalik tez tezlashishi yoki sekinlashishi haqidagi bilimlaridan foydalanadi. Tezlashtirish bo'yicha bilimlar, shuningdek, quruvchilar va muhandislarga avtomobil to'qnashuvi yoki zilzilalar kabi zarbalar yoki zarbalar bilan bog'liq to'satdan tezlashuv yoki sekinlashuv natijasida etkazilgan zararni oldini olish yoki minimallashtirishga yordam beradi.

Shokni yutuvchi va damping tuzilmalari bilan tezlashuvdan himoya qilish

Agar quruvchilar mumkin bo'lgan tezlashtirishni hisobga olsalar, bino zarbalarga chidamli bo'ladi, bu esa zilzilalar paytida hayotni saqlab qolishga yordam beradi. Yaponiyadagi kabi seysmikligi yuqori bo'lgan joylarda binolar tezlanishni kamaytiradigan va zarbalarni yumshatuvchi maxsus platformalarda quriladi. Ushbu platformalarning dizayni avtomobillardagi suspenziyaga o'xshaydi. Velosipedlarda soddalashtirilgan suspenziya ham qo'llaniladi. U tekis bo'lmagan sirtlarda haydashda qattiq, zarba tezlashuvi tufayli noqulaylik, shikastlanish va velosipedning shikastlanishini kamaytirish uchun tog 'velosipedlarida ko'proq qo'llaniladi. Ko'priklar, shuningdek, uning ustida harakatlanayotgan avtomobillarning ko'prikka beradigan tezlashuvini kamaytirish uchun osma qavslarga o'rnatiladi. Binolar ichida va tashqarisida harakatlanish natijasida yuzaga keladigan tezlashuvlar musiqa studiyalarida musiqachilarni bezovta qiladi. Uni kamaytirish uchun butun ovoz yozish studiyasi damping qurilmalarida to'xtatiladi. Agar musiqachi etarli ovoz izolatsiyasi bo'lmagan xonada uy ovoz yozish studiyasini o'rnatsa, uni allaqachon qurilgan binoga osib qo'yish juda qiyin va qimmat. Uyda süspansiyonlarda faqat zamin o'rnatiladi. Tezlashtirishning ta'siri u ta'sir qiladigan massa ortib borishi bilan kamayganligi sababli, ba'zida ilmoqlar o'rniga devorlar, pollar va shiftlar tortiladi. Shiftlar ham ba'zan to'xtatiladi, chunki buni qilish unchalik qiyin va qimmat emas, lekin bu xonaga tashqi shovqinning kirib borishini kamaytirishga yordam beradi.

Fizikada tezlashuv

Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, jismga ta'sir qiluvchi kuch tananing massasi va tezlanishining ko'paytmasiga teng. Kuchni F = ma formulasi yordamida hisoblash mumkin, bu erda F - kuch, m - massa va a tezlanish. Demak, jismga ta'sir etuvchi kuch uning tezligini o'zgartiradi, ya'ni tezlanishni beradi. Ushbu qonunga ko'ra, tezlanish nafaqat jismni itaruvchi kuchning kattaligiga bog'liq, balki proportsional ravishda tananing massasiga ham bog'liq. Ya'ni, agar kuch A va B ikkita jismga ta'sir etsa va B og'irroq bo'lsa, u holda B kamroq tezlanish bilan harakat qiladi. Jismlarning tezlanishning o'zgarishiga qarshilik ko'rsatish tendentsiyasi inersiya deb ataladi.

Inertsiyani ko'rish oson Kundalik hayot. Misol uchun, avtoulovchilar dubulg'a kiymaydilar, mototsiklchilar esa odatda dubulg'a bilan sayohat qilishadi va ko'pincha boshqasida. himoya kiyim, masalan, bo'rtiqli charm kurtkalar. Buning sabablaridan biri shundaki, avtomobil bilan to'qnashganda engilroq mototsikl va mototsiklchi tezligini tezroq o'zgartiradi, ya'ni ular avtomashinaga qaraganda tezroq harakat qila boshlaydi. Agar u mototsikl bilan qoplanmagan bo'lsa, u holda mototsiklchi mototsikl o'rindig'idan uchib ketishi mumkin, chunki u mototsikldan ham engilroq. Qanday bo'lmasin, mototsiklchi jiddiy jarohat oladi, haydovchi esa kamroq jarohat oladi, chunki to'qnashuvda mashina va haydovchi kamroq tezlashadi. Ushbu misolda kuch hisobga olinmaydi tortishish kuchi; boshqa kuchlar bilan solishtirganda ahamiyatsiz deb hisoblanadi.

Tezlanish va aylanma harakat

Aylana bo'ylab bir xil tezlikda harakatlanadigan jism o'zgaruvchan vektor tezligiga ega, chunki uning yo'nalishi doimo o'zgarib turadi. Ya'ni, bu jism tezlanish bilan harakat qiladi. Tezlanish aylanish o'qi tomon yo'naltiriladi. Bunday holda, u aylananing markazida joylashgan bo'lib, u tananing traektoriyasidir. Bu tezlanish, shuningdek, uni keltirib chiqaradigan kuch markazga yo'naltirilgan deb ataladi. Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra, har bir kuchga qarama-qarshi yo'nalishda harakat qiluvchi qarama-qarshi kuch mavjud. Bizning misolimizda bu kuch markazdan qochma deb ataladi. Aynan u trolleybuslarni, hatto vertikal dumaloq relslar bo'ylab teskari harakatlansa ham, ularni ushlab turadi. Markazdan qochma kuch aravachalarni relslar tomonidan yaratilgan aylana markazidan uzoqlashtiradi, shunda ular relslarga bosiladi.

Tezlanish va tortishish

Sayyoralarning tortishish kuchi jismlarga ta'sir etuvchi va ularga tezlanish beruvchi asosiy kuchlardan biridir. Masalan, bu kuch Yer yaqinidagi jismlarni Yer yuzasiga tortadi. Bu kuch tufayli Yer yuzasiga yaqin joyda chiqarilgan va boshqa hech qanday kuchlar ta'sirida bo'lmagan jism Yer yuzasi bilan to'qnashgunga qadar erkin yiqilishda bo'ladi. Bu jismning erkin tushish tezlashuvi deb ataladigan tezlashishi sekundiga 9,80665 metrni tashkil qiladi. Bu konstanta g deb ataladi va ko'pincha tananing og'irligini aniqlash uchun ishlatiladi. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, F \u003d ma, keyin og'irlik, ya'ni tanaga ta'sir qiluvchi kuch, massa va erkin tushish tezlashishi g mahsulotidir. Tana massasini hisoblash oson, shuning uchun vaznni topish ham oson. Shunisi e'tiborga loyiqki, kundalik hayotda "vazn" so'zi ko'pincha kuch emas, balki tananing mulkini, massasini anglatadi.

Erkin tushish tezlashishi turli sayyoralar va astronomik ob'ektlar uchun har xil, chunki bu ularning massasiga bog'liq. Quyosh yaqinida erkin tushish tezlashuvi Yernikidan 28 marta, Yupiter yaqinida 2,6 marta, Neptun yaqinida esa 1,1 marta katta. Boshqa sayyoralar yaqinidagi tezlashuv Yernikidan kamroq. Masalan, Oy yuzasidagi tezlanish Yer yuzasidagi tezlanishning 0,17 ga teng.

Tezlashtirish va transport vositalari

Avtomobil tezlashtirish testlari

Avtomobillarning ishlashini o'lchash uchun bir qator testlar mavjud. Ulardan biri ularning tezlashishini sinab ko'rishni maqsad qilgan. Buning uchun mashina soatiga 0 dan 100 kilometrgacha (62 milya) tezlashadigan vaqtni o'lchang. Metrik tizimdan foydalanmaydigan mamlakatlarda soatiga noldan 60 milya (97 kilometr) gacha tezlashuv tekshiriladi. Eng tez tezlashuvga ega bo'lgan avtomobillar bu tezlikka taxminan 2,3 soniyada erishadi, bu tananing erkin yiqilishda bu tezlikka yetishi uchun zarur bo'lgan vaqtdan kamroq. uchun hatto dasturlar ham mavjud mobil telefonlar, bu telefonning o'rnatilgan akselerometrlari yordamida ushbu tezlanish vaqtini hisoblashga yordam beradi. Biroq, bunday hisob-kitoblarning qanchalik to'g'ri ekanligini aytish qiyin.

Akseleratsiyaning odamlarga ta'siri

Avtomobil tezlashuv bilan harakat qilganda, yo'lovchilar harakat va tezlashtirishga qarama-qarshi yo'nalishda tortiladi. Ya'ni, orqaga - tezlashganda va oldinga - tormozlashda. To'satdan to'xtash paytida, masalan, to'qnashuv paytida, yo'lovchilar shunday keskin silkitiladiki, ular o'z o'rindiqlaridan uloqib ketishlari va avtomobilning qoplamasi yoki derazalariga urilishlari mumkin. Hatto ular o'z vazni bilan oynani sindirib, mashinadan uchib ketishlari mumkin. Aynan shu xavf tufayli ko'plab mamlakatlarda barcha yangi avtomobillarda xavfsizlik kamarlari bo'lishini talab qiluvchi qonunlar qabul qilingan. Ko'pgina mamlakatlarda haydovchi, barcha bolalar va hech bo'lmaganda old o'rindiqda o'tirgan yo'lovchilar o'tirishlari shart deb qonunchilikka kiritilgan bog'lang haydash paytida xavfsizlik.

Koinot kemalari Yer orbitasiga chiqish vaqtida katta tezlanish bilan harakatlanadi. Yerga qaytish, aksincha, keskin sekinlashuv bilan birga keladi. Bu kosmonavtlarni nafaqat noqulay, balki xavfli ham qiladi, shuning uchun ular koinotga chiqishdan oldin intensiv tayyorgarlik kursidan o‘tadilar. Bunday mashg'ulotlar kosmonavtlarga yuqori tezlashuv bilan bog'liq ortiqcha yuklarni osonroq engishga yordam beradi. Tezyurar samolyotlarning uchuvchilari ham ushbu tayyorgarlikdan o'tadilar, chunki bu samolyotlar yuqori tezlikka erishadilar. Treningsiz, keskin tezlashuv miyadan qon ketishiga va rang ko'rishning yo'qolishiga olib keladi, keyin - lateral, keyin - umuman ko'rish, keyin esa - ongni yo'qotish. Bu xavfli, chunki uchuvchilar va astronavtlar bu holatda samolyot yoki kosmik kemani boshqara olmaydi. Haddan tashqari yuk mashg'ulotlari boshlanmaguncha majburiy talab uchuvchilar va astronavtlarni tayyorlashda yuqori tezlashtirish g-kuchlari ba'zan baxtsiz hodisalar va uchuvchilarning o'limi bilan yakunlandi. Mashg'ulotlar yorug'likning oldini olishga yordam beradi va uchuvchilar va astronavtlarga uzoq vaqt davomida yuqori tezlanishga dosh berishga imkon beradi.

Quyida tasvirlangan santrifüj mashg'ulotlariga qo'shimcha ravishda, kosmonavtlar va uchuvchilarga qorin bo'shlig'i mushaklarini qisqartirish uchun maxsus texnika o'rgatiladi. Bunday holda, qon tomirlari torayadi va pastki tanaga kamroq qon kiradi. Anti-g kostyumlari, shuningdek, tezlashish paytida miyadan qon ketishining oldini olishga yordam beradi, chunki ularga o'rnatilgan maxsus yostiqlar havo yoki suv bilan to'ldiriladi va oshqozon va oyoqlarga bosim o'tkazadi. Ushbu usullar qonning mexanik ravishda chiqib ketishini oldini oladi, santrifugada mashq qilish esa odamning chidamliligini oshirishga va yuqori tezlashishga ko'nikishga yordam beradi. Santrifuganing o'zi gorizontal quvur quvurning bir uchida idishni bilan. U gorizontal tekislikda aylanadi va yuqori tezlashuvga ega sharoitlarni yaratadi. Kabina gimbal suspenziyasi bilan jihozlangan va qo'shimcha yukni ta'minlab, turli yo'nalishlarda aylanishi mumkin. Mashg'ulot paytida kosmonavtlar yoki uchuvchilar datchiklar kiyishadi va shifokorlar ularning ish faoliyatini, masalan, pulslarini kuzatib boradilar. Bu xavfsizlikni ta'minlash uchun zarur, shuningdek, odamlarning moslashuvini kuzatishga yordam beradi. Santrifuga normal sharoitda tezlashishni ham, baxtsiz hodisalar paytida ballistik qayta kirishni ham simulyatsiya qilishi mumkin. Santrifüjda mashq qilayotgan astronavtlar ko'krak va tomoqqa qattiq noqulaylik tug'dirishlarini aytishadi.

O'lchov birliklarini bir tildan boshqa tilga tarjima qilish sizga qiyinchilik tug'diradimi? Hamkasblar sizga yordam berishga tayyor. TCTerms-ga savol yuboring va bir necha daqiqa ichida siz javob olasiz.

Fizika kursini o'rgangandan so'ng, talabalar ongida har xil konstantalar va ularning qiymatlari mavjud. Gravitatsiya va mexanika mavzusi bundan mustasno emas. Ko'pincha ular tortishish doimiysi qanday qiymatga ega degan savolga javob bera olmaydilar. Ammo ular har doim bu butun dunyo tortishish qonunida mavjud deb aniq javob berishadi.

Gravitatsion doimiylik tarixidan

Qizig'i shundaki, Nyutonning ishida bunday miqdor yo'q. U fizikada ancha keyin paydo bo'lgan. Aniqroq aytganda, faqat XIX asrning boshlarida. Ammo bu uning mavjud emasligini anglatmaydi. Faqat olimlar buni aniqlay olmadilar va tanimadilar. aniq qiymat. Aytgancha, ma'nosi haqida. Gravitatsion konstanta doimiy ravishda tozalanadi, chunki u bilan o'nli kasr katta miqdor Noldan oldin o'nlik nuqtadan keyingi raqamlar.

Aynan chunki bu qiymat shunday qabul qiladi kichik qiymat, tortishish kuchlarining ta'siri kichik jismlarda sezilmasligini tushuntiradi. Aynan shu multiplikator tufayli tortishish kuchi ahamiyatsiz bo'lib chiqadi.

Birinchi marta fizik G. Kavendish gravitatsiya konstantasi oladigan qiymatni tajriba orqali aniqladi. Va bu 1788 yilda sodir bo'ldi.

Uning tajribalarida yupqa tayoq ishlatilgan. U yupqa mis simga osilgan va uzunligi 2 metrga yaqin edi. Ushbu tayoqning uchlariga diametri 5 sm bo'lgan ikkita bir xil qo'rg'oshin sharchalari biriktirilgan.Ularning yoniga katta qo'rg'oshin sharchalar qo'yilgan. Ularning diametri allaqachon 20 sm edi.

Katta va kichik to'plar yaqinlashganda, tayoq burildi. Bu ularning jozibasi haqida gapirdi. Ma'lum bo'lgan massalar va masofalar, shuningdek, o'lchangan burilish kuchidan tortishish doimiysi nimaga teng ekanligini aniq aniqlash mumkin edi.

Va hammasi jasadlarning erkin tushishi bilan boshlandi

Agar tananing bo'sh joyiga joylashtirilsa turli vazn, keyin ular bir vaqtning o'zida tushadi. Ularning bir xil balandlikdan tushishi va bir vaqtning o'zida boshlanishiga bog'liq. Barcha jismlar Yerga tushadigan tezlanishni hisoblash mumkin edi. Bu taxminan 9,8 m / s 2 ga teng bo'lib chiqdi.

Olimlar hamma narsani Yerga tortadigan kuch doimo mavjud ekanligini aniqladilar. Bundan tashqari, bu tananing harakatlanadigan balandligiga bog'liq emas. Bir metr, kilometr yoki yuzlab kilometr. Tana qanchalik uzoqda bo'lmasin, u Yerga tortiladi. Yana bir savol - uning qiymati masofaga qanday bog'liq bo'ladi?

Bu savolga ingliz fizigi I. Nyuton javob topdi.

Jismlarning tortishish kuchini ularning masofasi bilan kamaytirish

Boshlash uchun u tortishish kuchi kamayib borayotgani haqidagi farazni ilgari surdi. Va uning qiymati kvadratga teng masofaga teskari bog'liq. Bundan tashqari, bu masofani sayyora markazidan hisoblash kerak. Va ba'zi nazariy hisob-kitoblarni amalga oshirdi.

Keyin bu olim astronomlarning Yerning tabiiy yo'ldoshi - Oy harakati haqidagi ma'lumotlaridan foydalangan. Nyuton sayyora atrofida qanday tezlanish bilan aylanishini hisoblab chiqdi va xuddi shunday natijalarga erishdi. Bu uning fikrining to'g'riligidan dalolat berdi va butun olam tortishish qonunini shakllantirishga imkon berdi. Gravitatsion doimiy uning formulasida hali yo'q edi. Ushbu bosqichda qaramlikni aniqlash muhim edi. Bu nima qilingan. Og'irlik kuchi sayyora markazidan kvadrat masofaga teskari proportsional ravishda kamayadi.

Umumjahon tortishish qonuniga

Nyuton o'ylashda davom etdi. Er Oyni o'ziga tortganligi sababli, uning o'zi ham Quyoshga tortilishi kerak. Bundan tashqari, bunday tortishish kuchi ham u tasvirlagan qonunga bo'ysunishi kerak. Va keyin Nyuton uni koinotning barcha jismlariga kengaytirdi. Shuning uchun qonunning nomi “universal” so‘zini o‘z ichiga oladi.

Jismlarning universal tortishish kuchlari massalar mahsulotiga proportsional va masofa kvadratiga teskari sifatida aniqlanadi. Keyinchalik, koeffitsient aniqlanganda, qonun formulasi quyidagi shaklni oldi:

• F t \u003d G (m 1 * x m 2): r 2.

U quyidagi belgilarni o'z ichiga oladi:

Gravitatsiya doimiysi formulasi ushbu qonundan kelib chiqadi:

• G \u003d (F t X r 2): (m 1 x m 2).

Gravitatsion doimiyning qiymati

Endi aniq raqamlar vaqti keldi. Olimlar bu qiymatni doimiy ravishda takomillashtirib borishganligi sababli turli yillar rasman qabul qilindi turli raqamlar. Masalan, 2008 yil ma'lumotlariga ko'ra, tortishish doimiysi 6,6742 x 10 -11 Nˑm 2 /kg 2 ni tashkil qiladi. Uch yil o'tdi - va konstanta qayta hisoblab chiqildi. Endi tortishish doimiysi 6,6738 x 10 -11 Nˑm 2 /kg 2 ga teng. Ammo maktab o'quvchilari uchun muammolarni hal qilishda uni shunday qiymatga yaxlitlash joizdir: 6,67 x 10 -11 Nˑm 2 / kg 2.

Bu raqamning jismoniy ma'nosi nima?

Umumjahon tortishish qonuni uchun berilgan formulaga aniq raqamlarni almashtirsak, qiziqarli natija olinadi. Muayyan holatda, jismlarning massalari 1 kilogrammga teng bo'lganda va ular 1 metr masofada joylashganda, tortishish kuchi tortishish doimiysi uchun ma'lum bo'lgan songa teng bo'lib chiqadi.

Ya'ni, tortishish doimiysining ma'nosi shundaki, u bir metr masofada bunday jismlar qanday kuch bilan tortilishini ko'rsatadi. Raqam bu kuchning qanchalik kichikligini ko'rsatadi. Axir, birdan o'n milliard kam. U hatto ko'rinmaydi. Agar jismlar yuz marta kattalashtirilsa ham, natija sezilarli darajada o'zgarmaydi. U hali ham birlikdan ancha past bo'lib qoladi. Shuning uchun, agar hech bo'lmaganda bitta jism juda katta massaga ega bo'lsa, tortishish kuchi nima uchun sezilarli bo'lishi aniq bo'ladi. Masalan, sayyora yoki yulduz.

Gravitatsion konstanta erkin tushish tezlanishi bilan qanday bog'liq?

Agar ikkita formulani solishtirsak, ulardan biri tortishish uchun, ikkinchisi esa Yerning tortishish qonuni uchun bo'ladi, biz oddiy naqshni ko'rishimiz mumkin. Gravitatsiya konstantasi, Yerning massasi va sayyora markazidan masofa kvadrati erkin tushish tezlashishiga teng bo'lgan omilni tashkil qiladi. Agar biz buni formulada yozsak, biz quyidagilarni olamiz:

• g = (G x M) : r 2 .

Bundan tashqari, u quyidagi belgilarni ishlatadi:

Aytgancha, tortishish konstantasini ushbu formuladan ham topish mumkin:

• G \u003d (g x r 2): M.

Agar siz sayyora yuzasidan ma'lum bir balandlikda erkin tushish tezlashishini bilmoqchi bo'lsangiz, unda quyidagi formula foydali bo'ladi:

• g \u003d (G x M): (r + n) 2, bu erda n - Yer yuzasidan balandlik.

Gravitatsion konstantani bilishni talab qiladigan masalalar

Birinchi vazifa

Vaziyat. Sayyoralardan birida erkin tushish tezlashuvi nima quyosh sistemasi Marsdagi kabi? Ma'lumki, uning massasi 6,23 10 23 kg, sayyoraning radiusi esa 3,38 10 6 m.

Qaror. Siz Yer uchun yozilgan formuladan foydalanishingiz kerak. Unda faqat topshiriqda berilgan qiymatlarni almashtiring. Ma'lum bo'lishicha, tortishish tezlashishi 6,67 x 10 -11 va 6,23 x 10 23 mahsulotiga teng bo'ladi, keyin uni 3,38 10 6 kvadratga bo'lish kerak. Numeratorda qiymat 41,55 x 10 12 ga teng. Va maxraj 11,42 x 10 12 bo'ladi. Ko'rsatkichlar kamayadi, shuning uchun javob uchun ikkita sonning qismini topish kifoya.

Javob: 3,64 m/s 2 .

Ikkinchi vazifa

Vaziyat. Jismlarning tortishish kuchini 100 marta kamaytirish uchun ularni nima qilish kerak?

Qaror. Jismlarning massasini o'zgartirish mumkin emasligi sababli, ularning bir-biridan uzoqlashishi tufayli kuch kamayadi. Yuz 10 ning kvadrati bilan olinadi. Bu ularning orasidagi masofa 10 marta kattalashishi kerakligini anglatadi.

Javob: ularni asl nusxadan 10 marta kattaroq masofaga olib boring.

Yaqinda bir guruh avstraliyalik olimlar sayyoramizning nihoyatda aniq gravitatsion xaritasini tuzdilar. Uning yordami bilan tadqiqotchilar Yerning qaysi joyida ko'proq ekanligini aniqlashdi katta ahamiyatga ega erkin tushishning tezlashishi va qaysi biri - eng kichiki. Va, eng qizig'i, bu ikkala anomaliya ham ilgari taxmin qilingan hududlardan butunlay boshqacha bo'lib chiqdi.

Biz hammamiz maktabdan eslaymizki, sayyoramizdagi tortishish kuchini tavsiflovchi erkin tushish tezlashishi (g) kattaligi 9,81 m / s 2 ni tashkil qiladi. Ammo bu qiymat o'rtacha ekanligi haqida kam odam o'ylaydi, ya'ni har bir aniq joyda ob'ekt tezroq yoki sekinroq tezlashuv bilan tushadi. Demak, ekvatorda sayyora aylanayotganda paydo bo'ladigan markazdan qochma kuchlar ta'sirida tortishish kuchi zaifroq bo'lishi va demak, g ning qiymati kamroq bo'lishi qadimdan ma'lum. Xo'sh, qutblarda buning aksi.

Bundan tashqari, agar siz bu haqda o'ylab ko'rsangiz, unda tortishish qonuniga ko'ra, katta massalar yaqinida, tortishish kuchi (kattaroq bo'lishi kerak va aksincha. Shuning uchun, uning tarkibiy qismlarining zichligi Yerning o'sha qismlarida. qoyalar o'rtachadan oshib ketadi, g ning qiymati 9,81 m / s 2 dan biroz oshadi, bu erda ularning zichligi ayniqsa yuqori bo'lmasa, u pastroq bo'ladi. Biroq, o'tgan asrning o'rtalarida olimlar turli mamlakatlar gravitatsion anomaliyalarni ijobiy va salbiy o'lchovlarni o'tkazdilar, ular bitta qiziqarli narsani aniqladilar - aslida yaqinda katta tog'lar tortishish tezlashishi o'rtachadan past. Ammo okean tubida (ayniqsa, xandaklar joylarida) u balandroq.

Bu tog' tizmalarining o'ziga jalb qilish ta'siri ular ostidagi massa tanqisligi bilan to'liq qoplanishi bilan izohlanadi, chunki nisbatan past zichlikdagi moddalarning to'planishi yuqori relyefli hududlarda hamma joyda sodir bo'ladi. Ammo okean tubi, aksincha, tog'larga qaraganda ancha zichroq jinslardan iborat - shuning uchun g ning katta qiymati. Shunday qilib, biz ishonch bilan xulosa qilishimiz mumkinki, aslida Yerning tortishish kuchi butun sayyorada bir xil emas, chunki birinchidan, Yer mukammal shar emas, ikkinchidan, u bir xil zichlikka ega emas.

Uzoq vaqt Olimlar erkin tushish tezlashuvining qiymati o'rtacha qiymatdan aniq qayerda katta va qayerda kamroq ekanligini ko'rish uchun sayyoramizning gravitatsion xaritasini tuzmoqchi edilar. Biroq, bu faqat joriy asrda mumkin bo'ldi - NASA va Evropa kosmik agentligi sun'iy yo'ldoshlarining akselerometrlarining ko'plab o'lchovlari mavjud bo'lganda - bu o'lchovlar sayyoraning bir necha kilometrlik mintaqadagi tortishish maydonini aniq aks ettiradi. Bundan tashqari, endi bu aql bovar qilmaydigan ma'lumotlar to'plamini normal qayta ishlash imkoniyati ham mavjud - agar oddiy kompyuter bunga besh yil vaqt sarflagan bo'lsa, superkompyuter uch haftalik ishdan keyin natija berishi mumkin.

Bunday ishlardan qo'rqmaydigan olimlar paydo bo'lguncha kutishgina qoldi. Va yaqinda shunday bo'ldi - Kurtin universiteti (Avstraliya) doktori Kristian Xert va uning hamkasblari nihoyat sun'iy yo'ldoshlardan olingan tortishish ma'lumotlari va topografik ma'lumotlarni birlashtira oldilar. Natijada ular oldilar batafsil xarita 60° shimoliy va 60° janubiy kenglik oralig'idagi hududda taxminan 250 m o'lchamlari bilan 3 milliarddan ortiq nuqtani o'z ichiga olgan tortishish anomaliyalari. Shunday qilib, u yerning taxminan 80% ni egallagan.

Bu qiziq bu karta an'anaviy noto'g'ri tushunchalarni yo'q qildi, unga ko'ra tortishish tezlashuvining eng kichik qiymati ekvatorda (9,7803 m / s²) va eng kattasi (9,8322 m / s²) Shimoliy qutbda kuzatiladi. Xurt va uning hamkasblari bir nechta yangi chempionlarni o'rnatdilar - shuning uchun ularning tadqiqotlariga ko'ra, eng kichik diqqatga sazovor joy Perudagi Xuaskaran tog'ida (9,7639 m / s²) kuzatilgan, u hali ham ekvatorda emas, taxminan ming kilometr uzoqlikda joylashgan. janub. Va g ning eng katta qiymati Shimoliy Muz okeanining yuzasida (9,8337 m / s²) qutbdan yuz kilometr uzoqlikda joylashgan joyda qayd etilgan.

"Uaskaran biroz hayratlanarli boʻldi, chunki u ekvatordan ming kilometr janubda joylashgan. Ekvatordan uzoqlashgan sari tortishish kuchayishi togʻning balandligi va mahalliy anomaliyalar bilan qoplanadi", deyiladi tadqiqotda. bosh muallif Doktor Xurt. O'z guruhining xulosalarini sharhlar ekan, u quyidagi misolni keltiradi - tasavvur qiling-a, Uskaron tog'i mintaqasida va Shimoliy Muz okeanida odam yuz metr balandlikdan yiqilib tushadi. Shunday qilib, Arktikada u bizning sayyoramiz yuzasiga Moskva vaqti bilan 16 oldinroq chiqadi. Va bu hodisani qayd etgan kuzatuvchilar guruhi u yerdan Peru And tog'lariga ko'chib o'tganda, ularning har biri o'z vaznining 1 foizini yo'qotadi.