Задача №29-item по физике (10 класс, Мякишев Г.Я.)

СИлА ТЯЖЕСТИ НА дРУГИХ ПлАНЕТАХ Чем различаются сила тяжести и сила тяготения? Что влияет на значение силы тяжести? Сила тяжести возникает в результате взаимодействия тела с Землёй при учёте суточного вращения Земли. Если не учитывать суточное вращение Земли, то можно считать, что сила тяжести равна силе тяготения: mM FF == FF = G З, ттяяжж ттяя3г R2 где m — масса тела, M — масса Земли, R — радиус Земли. З Сила тяжести зависит от высоты подъёма тела над уровнем моря. Сила тяжести, действующая на тело, находящееся на расстоянии h над поверх- ностью Земли, равна 2 mM ж R ц F = G З = F з ч . тяжh (R+h)2 тяжзR+hч и ш Соответственно ускорение свободного падения на высоте h над поверхностью Земли равно 2 F тяжh = G (R m + M h З )2 g= h F= т яж g ж з зR R +h ц ч ч . и ш Если учитывать суточное вращение Земли, то нуж- но принимать во внимание, что сила тяготения и сила тяжести для одного и того же тела, находяще- гося на поверхности Земли, отличаются друг от друга по модулю и по направлению. Любое тело, покояще- Рис. 3.4 еся относительно Земли, участвует в её суточном вра- щении. Рассмотрим движение тела относительно инерциальной системы от- счёта, например системы, связанной со звёздами (рис. 3.4). Запишем уравнение движения тела согласно второму закону Ньютона: f f f f ma = F + N, где N — сила нормального давления. Сила тяжести по цс тяг модулю равна силе нормального давления и направлена в противоположную f f f f f f сторону: F = –N; отсюда следует, что F = mg = F – ma . тяж тяж тяг цс Ускорение свободного падения не направлено по радиусу к центру Земли, а направлено, как мы видим, под углом к этому радиусу. Центростремитель- ное ускорение зависит от радиуса окружности, по которой движется тело, сле- довательно, сила тяжести и ускорение свободного падения зависят от широ- ты местности. На полюсе ускорение свободного падения максимально и равно 9,83 м/с2, а на экваторе минимально и равно 9,78 м/с2. Очевидно, что учитывать зави- Что влияет на силу тяжести, дейст - симость