Ilgio ir atstumo keitiklis Masės keitiklis Masės ir maisto tūrio keitiklis Ploto keitiklis Tūrio ir vienetų keitiklis kulinariniai receptai Temperatūros keitiklis Slėgis, mechaninis įtempis, Youngo modulio keitiklis Energijos ir darbo keitiklis Galios keitiklis Jėgos keitiklis Laiko keitiklis linijinis greitis Plokščiojo kampo šiluminio efektyvumo ir degalų efektyvumo keitiklio skaičiaus keitiklis į įvairios sistemos užrašai Informacijos kiekio matavimo vienetų keitiklis Kursai Moteriškų drabužių ir batų dydžiai Dydžiai Vyriška apranga ir batų keitiklis kampinis greitis ir sukimosi greitis Pagreičio keitiklis Keitiklis kampinis pagreitis Tankio keitiklis Specifinio tūrio keitiklis Inercijos momento keitiklis Jėgos momento keitiklis Sukimo momento keitiklis specifinė šiluma degimas (pagal masę) Energijos tankio ir savitosios kuro degimo šilumos keitiklis (pagal tūrį) Temperatūros skirtumo keitiklis Koeficiento keitiklis šiluminis plėtimasisŠiluminės varžos keitiklis šilumos laidumas Konverteris specifinė šiluminė talpa Energijos ekspozicijos ir galios keitiklis šiluminė spinduliuotėŠilumos srauto tankio keitiklis Šilumos perdavimo koeficiento keitiklis Tūrio srauto keitiklis Masės srauto keitiklis Molinis srauto keitiklis Masės srauto tankio keitiklis molinė koncentracija Konverteris masės koncentracija tirpale Dinaminis (absoliutaus) klampos keitiklis Kinematinis klampos keitiklis Keitiklis paviršiaus įtempimas Garų pralaidumo keitiklis Garų pralaidumo ir garų perdavimo greičio keitiklis Garso lygio keitiklis Mikrofono jautrumo keitiklis Garso slėgio lygio (SPL) keitiklis Garso slėgio lygio keitiklis su pasirenkamu etaloniniu slėgiu Ryškumo keitiklis Šviesos intensyvumo keitiklis Apšvietimo keitiklis Rezoliucijos keitiklis Kompiuterinė grafika Dažnio ir bangos ilgio keitiklis Optinė galia dioptrijomis ir židinio nuotolis Optinė galia dioptrijomis ir objektyvo padidinimas (×) Keitiklis elektros krūvis Linijinio įkrovimo tankio keitiklis paviršiaus tankisĮkrovimo keitiklis tūrinis tankisĮkrovimo keitiklis elektros srovė Linijinis srovės tankio keitiklis Paviršinės srovės tankio keitiklis Elektrinio lauko stiprumo keitiklis Keitiklis elektrostatinis potencialas ir įtampos keitiklis elektrinė varža Elektros varžos keitiklis elektrinis laidumas Elektros laidumo keitiklis Elektrinė talpa Induktyvumo keitiklis Amerikos laidinio matuoklio keitiklio lygiai dBm (dBm arba dBmW), dBV (dBV), vatais ir kitais vienetais Keitiklis magnetovaros jėgaĮtempimo keitiklis magnetinis laukas Konverteris magnetinis srautas Magnetinės indukcijos keitiklis Radiacija. Absorbuotos dozės galios keitiklis jonizuojanti radiacija Radioaktyvumas. Konverteris radioaktyvusis skilimas Radiacija. Ekspozicijos dozės keitiklis Radiacija. Sugertosios dozės keitiklis Dešimtainio priešdėlio keitiklis Duomenų perdavimo tipografijos ir vaizdo apdorojimo vienetų keitiklis Medienos tūrio vienetų keitiklio skaičiavimas molinė masė Periodinė elementų lentelė cheminiai elementai D. I. Mendelejevas

1 pagreitis laisvas kritimas[g] = 980,664999999998 centimetrai per sekundę per sekundę [cm/s²]

Pradinė vertė

Konvertuota vertė

decimetras per sekundę per sekundę metras per sekundę per sekundę kilometras per sekundę hektometras per sekundę per sekundę dekametras per sekundę centimetras per sekundę per sekundę milimetras per sekundę mikrometras per sekundę per sekundę nanometras per sekundę pikometras per sekundę per sekundę femtometras per sekundę per sekundę attometras per sekundę per sekundę gal Galilėjaus mylios per sekundę per sekundę jardas per sekundę pėdos per sekundę coliai per sekundę per sekundę gravitacinis pagreitis laisvo kritimo saulėje pagreitis laisvo kritimo pagreitis Merkurijuje laisvojo kritimo pagreitis kritimas ant Veneros laisvo kritimo pagreitis Mėnulyje laisvo kritimo pagreitis ant Marso laisvo kritimo pagreitis ant Jupiterio laisvo kritimo pagreitis ant Saturno laisvo kritimo pagreitis ant Urano laisvo kritimo pagreitis ant Neptūno laisvo kritimo pagreitis ant Plutono laisvo kritimo pagreitis Haumea sekundės, kad įsibėgėtų nuo 0 iki 100 km/h, įsibėgėjant nuo 0 iki 200 km/h

Tūrinio krūvio tankis

Daugiau apie pagreitį

Bendra informacija

Pagreitis – tai kūno greičio pokytis per tam tikrą laiką. SI sistemoje pagreitis matuojamas metrais per sekundę per sekundę. Taip pat dažnai naudojami kiti vienetai. Pagreitis gali būti pastovus, pavyzdžiui, kėbulo pagreitis laisvo kritimo metu, arba gali keistis, pavyzdžiui, judančio automobilio pagreitis.

Inžinieriai ir dizaineriai kurdami ir gamindami automobilius atsižvelgia į pagreitį. Vairuotojai naudojasi žiniomis apie tai, kaip greitai jų automobilis įsibėgėja arba sulėtėja važiuodami. Žinios apie pagreitį taip pat padeda statybininkams ir inžinieriams išvengti arba sumažinti žalą, kurią sukelia staigus pagreitis arba lėtėjimas, susijęs su smūgiais ar sukrėtimais, pvz., susidūrus automobiliui ar žemės drebėjimui.

Pagreičio apsauga su smūgius sugeriančiomis ir slopinančiomis konstrukcijomis

Jei statybininkai atsižvelgia į galimus pagreičius, pastatas tampa atsparesnis smūgiams, o tai padeda išgelbėti gyvybes žemės drebėjimų metu. Vietose, kuriose yra didelis seismiškumas, pavyzdžiui, Japonijoje, pastatai statomi ant specialių platformų, kurios sumažina pagreitį ir sušvelnina smūgius. Šių platformų konstrukcija yra panaši į pakabą automobiliuose. Supaprastinta pakaba taip pat naudojama dviračiams. Jis dažnai montuojamas ant kalnų dviračių, kad sumažintų diskomfortas, traumų, taip pat dviračio apgadinimų dėl staigių smūginių pagreičių judant nelygiu paviršiumi. Tiltai taip pat montuojami ant pakabų, kad būtų sumažintas pagreitis, kurį tiltu važiuojančios transporto priemonės suteikia tiltui. Pagreičiai, kuriuos sukelia judėjimas pastatų viduje ir išorėje, trikdo muzikantus muzikos studijose. Norint jį sumažinti, visa įrašų studija pakabinama ant slopinančių įrenginių. Jei muzikantas namų įrašų studiją įrengia patalpoje, kurioje nėra pakankamai garso izoliacijos, tai įrengti jau pastatytame pastate yra labai sunku ir brangu. Namuose ant pakabų įrengiamos tik grindys. Kadangi pagreičio poveikis mažėja didėjant masei, kurią jis veikia, vietoj pakabų, kartais apkraunamos sienos, grindys ir lubos. Lubos taip pat kartais montuojamos pakabinamos, nes tai padaryti nėra taip sunku ir brangu, tačiau tai padeda sumažinti išorinio triukšmo prasiskverbimą į patalpą.

Pagreitis fizikoje

Pagal antrąjį Niutono dėsnį, kūną veikianti jėga yra lygi kūno masės ir pagreičio sandaugai. Jėga gali būti apskaičiuojama naudojant formulę F = ma, kur F yra jėga, m yra masė ir a yra pagreitis. Taigi jėga, veikianti kūną, keičia jo greitį, tai yra suteikia jam pagreitį. Pagal šį dėsnį pagreitis priklauso ne tik nuo jėgos, kuri stumia kūną, dydžio, bet ir proporcingai priklauso nuo kūno masės. Tai yra, jei jėga veikia du kūnus – A ir B, o B yra sunkesnis, tai B judės mažesniu pagreičiu. Toks kūnų polinkis priešintis pagreičio pokyčiams vadinamas inercija.

Inerciją lengva įžvelgti Kasdienybė. Pavyzdžiui, vairuotojai nedėvi šalmo, tačiau motociklininkai dažniausiai keliauja su šalmu, o neretai ir su kitais apsauginiais drabužiais, pavyzdžiui, paminkštintomis odinėmis striukėmis. Viena iš priežasčių yra ta, kad susidūrus su automobiliu lengvesnis motociklas ir motociklininkas greičiau pakeis greitį, tai yra pradės judėti didelis pagreitis nei automobilis. Jei jo neuždengs motociklas, motociklininkas greičiausiai bus išmestas iš motociklo sėdynės, nes ji yra net lengvesnė už motociklą. Bet kokiu atveju motociklininkas gaus rimtų sužalojimų, o vairuotojas – daug mažiau, nes susidūrimo metu automobilis ir vairuotojas gaus daug mažiau pagreitį. Šiame pavyzdyje neatsižvelgiama į gravitacijos jėgą; manoma, kad jis yra nereikšmingas, palyginti su kitomis jėgomis.

Pagreitis ir sukamieji judesiai

Kūnui, kuris greitai juda ratu tokio pat dydžio- kintamasis vektoriaus greitis, nes jo kryptis nuolat keičiasi. Tai yra, šis kūnas juda su pagreičiu. Pagreitis nukreiptas į sukimosi ašį. Šiuo atveju jis yra apskritimo centre, kuris yra kūno trajektorija. Šis pagreitis, kaip ir jį sukelianti jėga, vadinamas įcentriniu. Pagal trečiąjį Niutono dėsnį, kiekviena jėga turi priešingą jėgą, veikiančią priešinga kryptimi. Mūsų pavyzdyje ši jėga vadinama išcentrine. Būtent ji laiko vežimėlius ant amerikietiškų kalnelių, net kai jie juda aukštyn kojomis vertikaliais apskritais bėgiais. Išcentrinė jėga nustumia vežimėlius nuo bėgių suformuoto apskritimo centro, kad jie būtų prispausti prie bėgių.

Pagreitis ir gravitacija

Planetų gravitacinė trauka yra viena iš pagrindinių jėgų, veikiančių kūnus ir suteikiančių jiems pagreitį. Pavyzdžiui, ši jėga pritraukia šalia Žemės esančius kūnus į Žemės paviršių. Šios jėgos dėka kūnas, kuris išleidžiamas šalia Žemės paviršiaus ir kurio jokios kitos jėgos neveikia, yra laisvo kritimo metu, kol nesusiduria su Žemės paviršiumi. Šio kūno pagreitis, vadinamas gravitacijos pagreičiu, yra 9,80665 metro per sekundę per sekundę. Tai pastovusžymimas g ir dažnai naudojamas kūno svoriui nustatyti. Kadangi pagal antrąjį Niutono dėsnį F = ma, tai svoris, tai yra jėga, kuri veikia kūną, yra masės ir gravitacijos pagreičio g sandauga. Kūno masę lengva apskaičiuoti, todėl svorį taip pat lengva rasti. Verta paminėti, kad žodis „svoris“ kasdieniame gyvenime dažnai reiškia kūno savybę, masę, o ne jėgą.

Gravitacijos pagreitis – skiriasi skirtingos planetos ir astronominius objektus, nes tai priklauso nuo jų masės. Gravitacijos pagreitis prie Saulės yra 28 kartus didesnis nei Žemėje, prie Jupiterio – 2,6 karto, o prie Neptūno – 1,1 karto. Prie kitų planetų pagreitis yra mažesnis nei Žemėje. Pavyzdžiui, pagreitis Mėnulio paviršiuje yra lygus 0,17 pagreičiui Žemės paviršiuje.

Pagreitis ir transporto priemonės

Automobilių pagreičio testai

Yra daugybė testų, skirtų įvertinti automobilių našumą. Vienas iš jų skirtas išbandyti jų pagreitį. Tai atliekama matuojant laiką, per kurį automobilis įsibėgėja nuo 0 iki 100 kilometrų (62 mylių) per valandą. Šalyse, kur jie nenaudoja metrinė sistema, patikrinkite pagreitį nuo nulio iki 60 mylių (97 kilometrų) per valandą. Greičiausiai įsibėgėjantys automobiliai tokį greitį pasiekia per maždaug 2,3 sekundės, o tai yra mažiau nei laikas, kurio kėbului prireiktų pasiekti šį greitį laisvo kritimo metu. Yra net programų, skirtų Mobilieji telefonai, kurie padeda apskaičiuoti šį pagreičio laiką naudojant telefone įmontuotus akselerometrus. Tačiau sunku pasakyti, kiek tokie skaičiavimai yra tikslūs.

Pagreičio poveikis žmonėms

Kai automobilis įsibėgėja, keleiviai traukiami į šoną, priešingas judėjimas ir pagreitis. Tai yra, greitėjant atgal, o stabdant pirmyn. Staigių sustojimų metu, pavyzdžiui, susidūrimo metu, keleiviai trūkčiojami į priekį taip stipriai, kad gali iškristi iš sėdynių ir atsitrenkti į automobilio apdailą arba langą. Netgi tikėtina, kad jie savo svoriu išdaužys stiklą ir išskris iš automobilio. Būtent dėl ​​šio pavojaus daugelis šalių priėmė įstatymus, reikalaujančius, kad saugos diržai būtų tvirtinami visuose naujuose automobiliuose. Daugelis šalių taip pat įpareigojo, kad vairuotojas, visi vaikai ir bent priekinės sėdynės keleivis vairuodami prisisegtų saugos diržus.

Erdvėlaivis juda dideliu pagreičiu, kai patenka į Žemės orbitą. Atvirkščiai, grįžimą į Žemę lydi staigus sulėtėjimas. Tai ne tik sukelia diskomfortą astronautams, bet ir yra pavojinga, todėl jie praeina intensyvus kursas treniruotės prieš išeinant į kosmosą. Toks mokymas padeda astronautams lengviau ištverti perkrovas, susijusias su dideliu pagreičiu. Greitųjų orlaivių pilotai taip pat mokosi, nes šie orlaiviai pasiekia didelį pagreitį. Be treniruotės dėl staigaus pagreitėjimo iš smegenų išteka kraujas ir prarandamas spalvų matymas, tada regėjimas iš šono, tada apskritai regėjimas, o tada prarandama sąmonė. Tai pavojinga, nes pilotai ir astronautai negali valdyti lėktuvo arba erdvėlaivis. Kol prasidėjo perkrovos treniruotės privalomas reikalavimas rengiant pilotus ir astronautus, didelės pagreičio perkrovos kartais baigdavosi avarijomis ir pilotų mirtimi. Mokymai padeda išvengti sąmonės praradimo ir leidžia pilotams ir astronautams atlaikyti didelį pagreitį ilgesnį laiką.

Be toliau aprašytų centrifugavimo pratimų, astronautai ir pilotai mokomi specialios pilvo raumenų sutraukimo technikos. Dėl to kraujagyslės susiaurėja ir mažiau kraujo patenka į apatinę kūno dalį. Anti-G kostiumai taip pat padeda išvengti kraujo ištekėjimo iš smegenų įsibėgėjimo metu, nes juose įmontuotos specialios pagalvės yra pripildytos oro arba vandens ir spaudžia skrandį bei kojas. Šios technikos neleidžia kraujui ištekėti mechaniškai, o centrifugos treniruotės padeda žmogui padidinti ištvermę ir priprasti prie didelio pagreičio. Pati centrifuga yra horizontalus vamzdelis, kurio viename gale yra kabina. Ji sukasi horizontali plokštuma ir sukuria sąlygas dideliu pagreičiu. Kabina yra su kardaniniu ir gali suktis įvairiomis kryptimis, suteikdama papildoma apkrova. Treniruotės metu astronautai ar pilotai nešioja jutiklius, o gydytojai stebi jų rodiklius, pavyzdžiui, širdies susitraukimų dažnį. Tai būtina siekiant užtikrinti saugumą ir taip pat padeda stebėti žmonių prisitaikymą. Centrifugoje jis gali būti imituojamas kaip pagreitis normaliomis sąlygomis ir balistinio patekimo į atmosferą avarijų metu. Astronautai, kurie mokosi centrifuguoti, sako, kad jaučia stiprų diskomfortą krūtinėje ir gerklėje.

Ar jums sunku išversti matavimo vienetus iš vienos kalbos į kitą? Kolegos pasiruošusios jums padėti. Paskelbkite klausimą TCTerminuose ir per kelias minutes gausite atsakymą.

TEORIJOS REIKŠMĖS. Prasmės samprata analitinė filosofija kalba iš tikrųjų yra analogas to, kas sąmonės filosofijoje vadinama „protu“, „sąmonė“ (anglų k.) arba „geist“ (vokiškai), t.y. sąmonė, dvasia. Prasmės sampratoje...... Epistemologijos ir mokslo filosofijos enciklopedija

Amžiaus vertės, kurios gerai sutampa viena su kita, gautos švino izotopų metodu pagal dekomp. izotopų santykiai. Jie rodo gerą abs išsaugojimą ir rastų abs patikimumą. amžiaus. Sin.: amžiaus reikšmės sutampa.... Geologijos enciklopedija

Teorinės potencialių išvestinių vertės, atitinkančios idealizuotą Žemės modelį. Jie yra nežymiai maži arba lygiai lygūs nuliui, todėl antrųjų gravitacinio potencialo išvestinių išmatuotų verčių praktiškai galima laikyti... ... Geologijos enciklopedija

– (g 0) teorinės vertybės gravitacijos jėga, veikianti masės vienetą, atitinka Žemės modelį, kuriame tankis sferinių apvalkalų viduje yra pastovus ir kinta tik didėjant gyliui. Jų struktūra analitinė išraiška… … Geologijos enciklopedija

Sin. amžiaus terminų reikšmės yra nenuoseklios arba skirtingos. Geologijos žodynas: 2 tomai. M.: Nedra. Redagavo K. N. Paffengoltz ir kt., 1978 m. Geologijos enciklopedija

Gauta švino izotopų metodu naudojant keturis skirtingus tirpalus. Izotopiniai santykiai: , ir labai skiriasi vienas nuo kito. Jie rodo prastą kūdikio išsaugojimą ir radioaktyviosios pusiausvyros tarp motinos ir... ... Geologijos enciklopedija

Sin. termino amžiaus reikšmės yra nuoseklios. Geologijos žodynas: 2 tomai. M.: Nedra. Redagavo K. N. Paffengoltz ir kt., 1978 m. Geologijos enciklopedija

nenormalių darbo režimų parametrų vertės- nenormalūs veikimo režimo duomenys [Ketina] Lygiagretūs tekstai LT RU P63x generuoja daug signalų, apdoroja dvejetainius įvesties signalus ir renka išmatuotus duomenis saugomo objekto veikimo be trikdžių ir gedimo metu...

Terminai ir sąvokos bendroji morfologija: Žodynas-žinynas

veiksmažodžio orientacijos reikšmės- Veiksmų erdvinio modifikavimo vertės ir išvestiniai iš jų... Žodynas kalbiniai terminai T.V. Kumeliukas

vertės (įtampa) tarp linijos ir žemės- - [Ja.N.Luginskis, M.S.Fezi Žilinskaja, Ju.S.Kabirovas. Anglų-rusų elektros inžinerijos ir energetikos žodynas, Maskva, 1999] Elektros inžinerijos temos, pagrindinės sąvokos EN linijos ir žemės vertės... Techninis vertėjo vadovas

Knygos

• , A. Potebnya. Atkurta originalia 1888 m. leidimo autoriaus rašyba (Voronežo leidykla). IN…
• Daugiskaitos reikšmės rusų kalboje, A. Potebnya. Ši knyga bus pagaminta pagal jūsų užsakymą naudojant spausdinimo pagal pareikalavimą technologiją. Atkurta originalia 1888 m. leidimo autoriaus rašyba (Voronežo leidykla...

Koncepcijos paminėjimas gravitacijos pagreitis dažnai lydi pavyzdžiai ir patirtis iš mokykliniai vadovėliai, kuriame skirtingo svorio objektai (ypač plunksna ir moneta) buvo numesti iš to paties aukščio. Atrodo visiškai akivaizdu, kad objektai nukris ant žemės skirtingais intervalais (plunksna gali ir nenukristi). Todėl kūnai nepaklūsta tik vienai konkrečiai taisyklei. Tačiau tai atrodo savaime suprantama tik prieš kurį laiką, norint tai patvirtinti. Tyrėjai pagrįstai manė, kad krintančius kūnus veikia tam tikra jėga, kuri turi įtakos jų judėjimui ir dėl to vertikalaus judėjimo greičiui. Po to sekė ne mažiau garsūs eksperimentai su stikliniais vamzdeliais su moneta ir plunksna viduje (eksperimento grynumui). Iš vamzdelių buvo išpumpuojamas oras, po to jie buvo hermetiškai užsandarinti. Įsivaizduokite tyrėjų nuostabą, kai ir rašiklis, ir moneta, nepaisant akivaizdžiai skirtingo svorio, nukrito tuo pačiu greičiu.

Ši patirtis buvo pagrindas ne tik pačiai koncepcijai sukurti gravitacijos pagreitis(USP), bet ir prielaida, kad laisvas kritimas (tai yra kūno, kuriame neveikia priešingos jėgos), galimas tik vakuume. Ore, kuris yra pasipriešinimo šaltinis, visi kūnai juda su pagreičiu.

Taip atsirado koncepcija gravitacijos pagreitis, kuris gavo tokį apibrėžimą:

• kūnų kritimas iš ramybės būsenos Žemės įtakoje.

Šiai sąvokai buvo priskirta abėcėlė g (zhe).

Remiantis tokiais eksperimentais, tapo aišku, kad USP yra absoliučiai būdingas Žemei, nes yra žinoma, kad mūsų planetoje yra jėga, kuri pritraukia visus kūnus į jos paviršių. Tačiau iškilo kitas klausimas: kaip išmatuoti šią vertę ir kam ji lygi.

Pirmojo klausimo sprendimas buvo rastas gana greitai: mokslininkai, naudodami specialią fotografiją, užfiksavo kūno padėtį kritimo metu skirtingais laikotarpiais. Buvo aptiktas keistas dalykas: visi kūnai Ši vietaŽemės krinta tokiu pat pagreičiu, tačiau jis šiek tiek skiriasi priklausomai nuo konkrečios planetos vietos. Šiuo atveju aukštis, nuo kurio kūnai pradėjo judėti, neturi reikšmės: jis gali būti 10, 100 ar 200 metrų.

Mums pavyko išsiaiškinti: gravitacijos pagreitis Žemėje yra maždaug 9,8 N/kg. Tiesą sakant, ši vertė gali būti nuo 9,78 N/kg iki 9,83 N/kg. Šis skirtumas (nors ir nedidelis vidutinio žmogaus akimis) paaiškinamas ir (kuris nėra visiškai sferinis, o suplotas ties ašigaliais), ir kasdienis Paprastai skaičiavimams imama vidutinė vertė - 9,8 N / kg, su dideli skaičiai- suapvalinta iki 10 N/kg.

g=9,8 N/kg

Atsižvelgiant į gautus duomenis, aišku, kad kitose planetose gravitacijos pagreitis skiriasi nuo Žemės. Mokslininkai priėjo prie išvados, kad tai gali būti išreikšta tokią formulę:

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

Kalbėdamas paprastais žodžiais: G (6.67. 10(-11) m2/s2 ∙ kg)) reikia padauginti iš M – planetos masės, padalintos iš R – planetos spindulio kvadratu. Pavyzdžiui, raskime gravitacijos pagreitį Mėnulyje. Žinodami, kad jo masė yra 7.3477·10(22) kg, o spindulys 1737.10 km, gauname, kad USP = 1.62 N/kg. Kaip matote, abiejų planetų pagreičiai labai skiriasi vienas nuo kito. Visų pirma, Žemėje jis yra beveik 6 kartus didesnis! Paprasčiau tariant, Mėnulis traukia objektus savo paviršiuje 6 kartus mažesne jėga nei Žemė. Štai kodėl atrodo, kad astronautai Mėnulyje, kuriuos matome per televiziją, tampa lengvesni. Tiesą sakant, jie praranda svorį (ne masę!). Rezultatas – linksmi efektai, tokie kaip kelių metrų šuolis, skrydžio jausmas ir ilgi žingsniai.

Laisvo kritimo pagreitis yra vienas iš daugelio didžiojo Niutono atradimų, kurie ne tik apibendrino savo pirmtakų patirtį, bet ir pateikė griežtą matematinį paaiškinimą. didžiulis skaičius faktai ir eksperimentiniai duomenys.

Būtinos sąlygos atidaryti. Galilėjaus eksperimentai

Vienas iš daugelio eksperimentų Galilėjus Galilėjus buvo skirtas kūnų judėjimo skrydžio metu tyrimui. Prieš tai pasaulėžiūroje vyravo mintis, kad lengvesni kūnai krenta lėčiau nei sunkesni. Metimas įvairių daiktų nuo Pizos bokšto aukščio Galilėjus nustatė, kad gravitacijos pagreitis kūnams su skirtingas svoris visiškai tas pats.

Galilėjus teisingai priskyrė nedidelius teorijos ir eksperimentinių duomenų neatitikimus oro pasipriešinimo įtakai. Norėdamas įrodyti savo samprotavimus, jis pasiūlė pakartoti eksperimentą vakuume, tačiau tuo metu tam nebuvo jokios techninės galimybės. Tik po daugelio metų Galilėjaus minties eksperimentą atliko Izaokas Niutonas.

Niutono teorija

Garbė atrasti visuotinės gravitacijos dėsnį priklauso Niutonui, tačiau pati idėja sklandė ore apie 200 metų. Pagrindinė naujų principų formavimosi sąlyga dangaus mechanika tapo Keplerio dėsniais, kuriuos jis suformulavo remdamasis ilgamečiais stebėjimais. Iš prielaidų ir spėjimų vandenyno Niutonas ištraukė prielaidą apie Saulės gravitacijos jėgą ir išplėtė savo teoriją iki sąvokos universalioji gravitacija. Jis patikrino savo hipotezę apie atvirkštinis proporcingumas jėga į atstumo kvadratą, atsižvelgiant į Mėnulio orbitą. Vėlesni šios idėjos bandymai buvo atlikti naudojant Jupiterio palydovų judėjimo tyrimus. Stebėjimų rezultatai parodė, kad tarp planetų palydovų ir pačių planetų veikia tos pačios jėgos, kaip ir Saulės ir planetų sąveikos metu.

Gravitacinio komponento atradimas

Žemės traukos prie Saulės jėga pakluso formulei:

Eksperimentai parodė, kad šio santykio koeficientas 1/d 2 buvo gana tinkamas vertinant kitas Saulės sistemos planetas. Konstanta G buvo koeficientas, sumažinantis proporcijos reikšmę iki skaitinės reikšmės.

Vadovaujasi sava teorija, Niutonas išmatavo įvairių masių santykius dangaus kūnai, pavyzdžiui, Jupiterio masė / Saulės masė, Mėnulio masė / Žemės masė, tačiau Niutonas negalėjo pateikti skaitinio atsakymo į klausimą, kiek sveria Žemė, nes konstanta G vis tiek liko nežinomi.

Gravitacinės konstantos vertė buvo atrasta tik praėjus pusei amžiaus po Niutono mirties. Šios vertės įvertinimai, pagrįsti hipotezėmis, panašiomis į Niutono prielaidas, parodė, kad ši vertė yra nežymiai maža, o antžeminės sąlygos Apskaičiuoti jo vertę beveik neįmanoma. Įprasta gravitacija atrodo milžiniška, nes visi mums pažįstami objektai yra neįsivaizduojamai maži, palyginti su Žemės rutulio mase.

XVIII amžiaus pabaiga. G matmuo

Pirmieji bandymai išmatuoti G įvyko XVIII amžiaus pabaigoje. Jie naudojo didžiulį kalną kaip patrauklią jėgą. Pagreičio dėl gravitacijos dydis buvo įvertintas pagal nuokrypį nuo švytuoklės, esančios šalia kalno, vertikalės. Naudojant geologinius duomenis, buvo įvertinta kalno masė ir vidutinis atstumas nuo švytuoklės. Taip gavome pirmąjį, gana grubų paslaptingos konstantos matavimą.

Lordo Cavendisho išmatavimai

Lordas Cavendishas atliko matavimus savo laboratorijoje gravitacinė trauka nemokamas svėrimo būdas.

Eksperimentams buvo naudojamas metalinis rutulys ir masyvus metalo gabalas. Cavendishas pritvirtino mažus metalinius rutulius prie plonos juostos ir atnešė prie jų didelius švino rutulius. Dėl smūgio strypas susisuko tol, kol gravitacijos efektas kompensavo Huko jėgas. Eksperimentas buvo toks subtilus, kad net menkiausias vėjo dvelksmas galėjo paneigti tyrimo rezultatus. Siekdamas išvengti konvekcijos, Cavendishas sudėjo visą matavimo įrangą į didelę dėžę, tada įdėjo į uždarą patalpą ir stebėjo eksperimentą teleskopu.

Apskaičiavęs sriegio sukimo jėgas, Cavendish įvertino G vertę, kuri vėliau buvo tik šiek tiek pakoreguota kitų, tikslesnių eksperimentų dėka. IN moderni sistema vienetai:

G =6,67384 × 10 -11 m 3 kg -1 s -2.

Ši vertė yra viena iš nedaugelio fizinių konstantų. Jo reikšmė nesikeičia bet kurioje Visatoje.

Žemės pagreičio matavimas

Pagal trečiąjį Niutono dėsnį, traukos jėga tarp dviejų kūnų priklauso tik nuo jų masės ir atstumo tarp jų. Taigi, pakeičiant į dešinioji pusė lygties koeficientą, žinomą iš antrojo Niutono dėsnio, gauname:

Mūsų atveju masę m galima sumažinti, o reikšmė a yra pagreitis, kuriuo kūnas m traukiamas į Žemę. Šiuo metu gravitacijos pagreitis dažniausiai žymimas raide g. Mes gauname:

Mūsų atveju d yra Žemės spindulys, M yra jos masė, o G yra ta sunkiai suvokiama konstanta, kurios fizikai ieškojo daug metų. Pakeitę žinomus duomenis į lygtį, gauname: g=9,8m/s 2 . Ši vertė yra gravitacijos pagreitis Žemėje.

G vertės skirtingoms platumoms

Kadangi mūsų planeta yra ne sferinė, o geoidinė, jos spindulys ne visur vienodas. Žemė tarsi išlyginta, todėl ties pusiauju ir abiejuose poliuose laisvojo kritimo pagreitis užtruks skirtingos reikšmės. Apskritai spindulio ilgio rodmenų skirtumas yra apie 43 km. Todėl fizikoje problemoms spręsti imamas laisvojo kritimo pagreitis, kuris matuojamas maždaug 45 0 platumose. Gana dažnai, kad būtų lengviau atlikti skaičiavimus, jis yra lygus 10 m/s 2.

Mėnulio G vertė

Mūsų palydovas paklūsta tiems patiems dėsniams kaip ir kitos planetos saulės sistema. Griežtai kalbant, skaičiuojant pagreitį Mėnulio paviršiuje, reikėtų atsižvelgti ir į Saulės trauką.

Tačiau, kaip matyti iš formulės, didėjant atstumui traukos jėgos vertė smarkiai mažėja. Todėl, atmetę visas antrines jėgas, naudojame tą pačią formulę:

Čia M yra Mėnulio masė, o d yra jo skersmuo. Pakeitę žinomas reikšmes, gauname reikšmę G L = 1,622 m/s 2. Ši vertė parodo gravitacijos pagreitį Mėnulyje.

Būtent tokia maža G L reikšmė Pagrindinė priežastis kad Mėnulyje nėra atmosferos. Remiantis kai kuriais duomenimis, laiko aušroje mūsų palydovas turėjo atmosferą, tačiau dėl to silpna trauka Luna gana greitai jį prarado. Visos planetos iš didelė masė paprastai turi savo atmosferą. Laisvo kritimo pagreitis yra pakankamai didelis, kad jie ne tik neprarastų savo atmosferos, bet ir iš kosmoso surinktų tam tikrą kiekį molekulinių dujų.

Apibendrinkime kai kuriuos rezultatus. Gravitacijos pagreitis yra dydis, kurį kiekvienas materialus kūnas. Kad ir kaip keistai tai skambėtų, viskas, kas turi masės, traukia aplinkinius objektus. Tiesiog ši atrakcija tokia maža, kad įprastas gyvenimas nevaidina jokio vaidmens. Nepaisant to, mokslininkai rimtai žiūri net į mažiausius fizinės konstantos, nes jie daro įtaką pasaulis, mes dar iki galo neišstudijavome.

Neseniai Australijos mokslininkų grupė sudarė itin tikslų gravitacijos žemėlapis mūsų planetos. Su jo pagalba mokslininkai nustatė, kuri vieta Žemėje turi daugiausiai didelę reikšmę laisvojo kritimo pagreitis, o kuriame – mažiausias. Ir, kas įdomiausia, abi šios anomalijos pasirodė visiškai kitokios nei anksčiau tikėtasi.

Visi prisimename iš mokyklos, kad gravitacijos pagreičio dydis (g), apibūdinantis jėgą gravitacija, mūsų planetoje yra lygus 9,81 m/sek 2. Tačiau mažai žmonių galvoja apie tai, kad ši vertė yra vidutinė, tai yra, iš tikrųjų kiekvienoje konkrečioje vietoje objektas kris greičiau ar lėčiau. Taigi, jau seniai žinoma, kad ties pusiauju gravitacijos jėga yra silpnesnė dėl išcentrinės jėgos, atsirandantis planetos sukimosi metu, todėl g reikšmė bus mažesnė. Na, ties ašigaliais yra atvirkščiai.

Be to, jei pagalvoji, pagal gravitacijos dėsnį, šalia didelės masės traukos jėga (turėtų būti didesnė, ir atvirkščiai. Todėl tose Žemės vietose, kur ją sudarančių komponentų tankis akmenys viršija vidurkį, g reikšmė šiek tiek viršys 9,81 m/s 2, kur jų tankis nėra itin didelis, bus mažesnis. Tačiau praėjusio amžiaus viduryje mokslininkai skirtingos salys atliko gravitacinių anomalijų – tiek teigiamų, tiek neigiamų – matavimus, vieną išsiaiškino įdomus dalykas- iš tikrųjų arti dideli kalnai gravitacinio pagreičio reikšmė yra mažesnė nei vidutinė. Tačiau vandenyno gelmėse (ypač tranšėjose) jis yra didesnis.

Tai paaiškinama tuo, kad pačių kalnų grandinių traukos efektą visiškai kompensuoja masės trūkumas po jais, nes vietovėse su didelis reljefas visur vyksta santykinai mažo tankio medžiagos sankaupos. Ir čia vandenyno dugnas, priešingai, sudarytas iš daug tankesnių uolienų nei kalnai – vadinasi didesnę vertę g. Taigi galime drąsiai daryti išvadą, kad iš tikrųjų Žemės gravitacija nėra vienoda visoje planetoje, nes, pirma, Žemė nėra tobula sfera ir, antra, jos tankis nėra vienodas.

Ilgam laikui mokslininkai ketino sudaryti gravitacinį mūsų planetos žemėlapį, kad tiksliai pamatytų, kur laisvojo kritimo pagreičio dydis yra didesnis už vidutinę vertę, o kur mažesnis. Tačiau tai tapo įmanoma tik šiame amžiuje - kai pasirodė daugybė NASA ir Europos palydovų akselerometro matavimų duomenų. kosmoso agentūra— šie matavimai tiksliai atspindi planetos gravitacinį lauką kelių kilometrų srityje. Be to, dabar yra galimybė normaliai apdoroti visą neįsivaizduojamą duomenų masyvą – jei paprastas kompiuteris tam skirtų apie penkerius metus, tai superkompiuteris gali pasiekti rezultatą po trijų savaičių darbo.

Beliko laukti, kol atsiras mokslininkų, kurie nebijos panašus darbas. Ir neseniai taip atsitiko – daktaras Christianas Hurtas iš Curtino universiteto (Australija) ir jo kolegos pagaliau sugebėjo sujungti gravitacijos duomenis iš palydovų ir topografinę informaciją. Dėl to jie gavo detalus žemėlapis gravitacijos anomalijos, įskaitant daugiau nei 3 milijardus taškų, kurių skiriamoji geba yra apie 250 m srityje tarp 60° šiaurės platumos ir 60° pietų platuma. Taigi jis apėmė maždaug 80% žemės sausumos masės.

Įdomu tai, kad ši korta nutraukia tradicinius klaidingus įsitikinimus, kad labiausiai maža vertė gravitacinis pagreitis stebimas ties pusiauju (9,7803 m/s²), o didžiausias (9,8322 m/s²) – Šiaurės ašigalyje. Hurt ir jo kolegos nustatė porą naujų čempionų – taigi, jų tyrimų duomenimis, mažiausia atrakcija stebima Huascaran kalne Peru (9,7639 m/s²), kuris vis dar nėra ant pusiaujo, maždaug už tūkstančio kilometrų iki pietūs. O didžiausia g reikšmė užfiksuota Arkties vandenyno paviršiuje (9,8337 m/s²) už šimto kilometrų nuo ašigalio.

"Huascaranas buvo šiek tiek nustebintas, nes jis yra maždaug už tūkstančio kilometrų į pietus nuo pusiaujo. Gravitacijos padidėjimą, didėjantį atstumą nuo pusiaujo, daugiau nei kompensuoja kalno aukštis ir vietinės anomalijos", - sakė pagrindinis autorius dr. Hurt. . Komentuodamas savo grupės išvadas, jis pateikia tokį pavyzdį – įsivaizduokite, kad Uskarano kalno srityje ir Arkties vandenynas Vyras nukrenta iš šimto metrų aukščio. Taigi, Arktyje jis pasieks mūsų planetos paviršių 16 Maskvos laiku anksčiau. Ir kai grupė stebėtojų, užfiksavusių šį įvykį, persikels iš ten į Peru Andus, kiekvienas iš jų numes po 1% savo svorio.