Содержание

Определение

Гравиметр

Свободное падение

- Демонстрация явления свободного падения

 Гравитационная сила - сила:

- действующая на любую материальную точку, находящуюся вблизи земной поверхности; и

- определяемая как геометрическая сумма гравитационной силы Земли и центробежной силы инерции, учитывающей эффект суточного вращения Земли;

- направленная по вертикали в данной точке земной поверхности.

По закону всемирного тяготения все тела на Земле испытывают силу ее притяжения.

Гравитационная сила тела —_это мера его притяжения к Земле (с учетом влияния вращения Земли):

G = т • g; [ G ] = ML T -2 .

 Сипа тяжести зависит от масс Земли и притягиваемого ею тела, а также от расстояния между ними. Расстояние от центра Земли до ее поверхности на полюсе меньше (6357 км), а на экваторе больше (6378 км), поэтому гравитационная сила на экваторе на 0,2% меньше, чем на полюсах.

Так как Земля вращается вокруг своей оси, тела на ее поверхности испытывают действие центробежной силы инерции (фиктивной) в неинерционной (вращающейся) системе отсчета. Она больше всего на экваторе и уменьшает там силу тяготения еще на 0,3% (по сравнению с положением на полюсах). Поэтому сила всемирного тяготения равна геометрической сумме гравитационных сил (гравитационной) и центробежной (инерционной). 

На каждое звено и на все тело человека действуют силы всемирного тяготения как внешние силы, вызванные притяжением и вращением Земли. Равнодействующая параллельных сил тяжести тела приложена к его центру тяжести.

Когда тело покоится на опоре (или подвешено), сила гравитации, приложенная к телу, прижимает его к опоре (или отрывает от подвеса). Это действие тела на опору (нижнюю или верхнюю) измеряется весом тела . Вес тела (статический) — это мера воздействия тела в покое на покоящуюся же опору (или подвес), мешающую его падению. Значит, сила гравитационного притяжения и вес тела не одна и та же сила. Вес всего тела человека приложен не к нему самому, а к его опоре (сила притяжения — дистантная, вес — контактная сила). В фазе полета в беге веса нет, это случай невесомости.

При воздействии головы на шейные позвонки взаимодействуют голова и позвоночный столб. Таким образом, вес головы относительно всего тела человека — сила внутренняя, относительно же позвоночного столба — внешняя. Вес, например, штанги, удерживаемой человеком, для него, конечно, внешняя сила.

При движении тела с ускорением, направленным по вертикали, возникает вертикальная сила инерции. Она направлена в сторону, противоположную ускорению. Если сила инерции направлена вниз, то она складывается со статическим весом; сила давления на опору при этом увеличивается. Если же сила инерции направлена вверх, то она вычитается из статического веса; сила давления на опору уменьшается. В обоих случаях измененный вес называют динамическим, он больше или меньше статического. Динамический вес штанги в руках спортсмена действует на него извне (внешняя сила). Динамический вес туловища при выпрыгивании вверх действует на ноги внутри тела (внутренняя сила относительно всего тела и внешняя — относительно ног).

 Гравиметр

Гравиметр (от лат. gravis — тяжелый и ...метр), прибор для относительного измерения ускорения силы гравитации. Большинство Гравиметр представляет собой точные пружинные или крутильные весы. С помощью таких Гравиметр измеряют разности ускорении силы гравитационного притяжения по изменению деформации пружины или угла закручивания упругой нити, компенсирующих гравитационную силу небольшого грузика. Измерения проводятся последовательно на исходном пункте, для которого ускорение силы притяжения известно, и на исследуемом пункте. Основная трудность в создании Гравиметр состоит в необходимости обеспечить точное измерение малых упругих деформации в полевых условиях. Применяются оптические, фотоэлектрические, емкостные, индукционные и др. способы их регистрации. Применяются Гравиметр, основанные на измерениях изменения частоты колебаний струны, к нижнему концу которой подвешивается масса, или изменения скорости прецессии гироскопических приборов вследствие различных значении силы тяготения на гравиметрических пунктах. Чувствительность лучших Гравиметр достигает нескольких десятитысячных долей мгл. Существуют специальные Гравиметр для измерения гравитации на дне мелководья, на подводных и надводных судах, на самолетах. Гравиметр для измерений с движущихся объектов снабжаются вспомогательной аппаратурой, регистрирующей ускорения, обусловленные качкой, и наклоны основания прибора. Имеются Гравиметр, позволяющие проводить непрерывную многомесячную запись лунно-солнечных вариаций гравитационной силы. Для калибровки показаний Гравиметр проводятся измерения на пунктах с известной разностью значений ускорения силы всемирного тяготения или на одном пункте при различных наклонах Гравиметр Наземные и скважинные Гравиметр обеспечивают точность измерений ускорения силы гравитации до 0,01 мгл, морские донные — до 0,05 мгл, морские судовые — до 0,5 мгл, аэрогравиметры — до 5 мгл.

 Свободное падение

Свобо́дное падéние — движение, при котором на тело не действуют никакие силы (силы сопротивления, реактивные силы, и т. п.), кроме силы гравитационного притяжения. Под действием силы, тело движется с ускорением. На поверхности Земли, на уровне моря ускорение свободного падения составляет примерно 9,81 м/с².

В частности парашютист, в течение нескольких первых секунд прыжка, находится практически в свободном падении.

Свободное падение возможно на поверхность любого тела обладающего достаточной массой (планеты и их спутники, звезды, и т. п.).

Демонстрация явления свободного падения

Из длинной трубки откачивают воздух и помещают в неё несколько предметов разной массы. При переворачивании трубки, вне завсимости от массы, тела упадут на дно трубки одновременно.

Но если предметы будут находиться в какой либо среде, время падения будет отличаться. Даже если будут иметь одинаковую форму, размер, материал поверхности и т. д., но разную массу.

 Источники

glossary.ru - Глоссарий.ru

gled.myorel.ru – Gled

bse.sci-lib.com - Большая Советская Энциклопедия (БСЭ)

Опубликовано на forexAW.com: Понедельник, 18 Январь, 2010 года — 09:44.

Последнее редактирование: Воскресенье, 5 Июнь, 2011 года — 16:42.