Забрзувањето поради гравитацијата е основен концепт во физиката кој опишува како предметите се влечат кон центарот на Земјата. Оваа сила влијае на сè на планетата, од наједноставните дејства што ги извршуваме секојдневно, како одење, до најсложените феномени проучувани во научното истражување. Ајде да истражуваме во оваа тема за да ги разбереме нејзините принципи, значење и примени.
Пред да нурнеме во забрзувањето поради гравитацијата, ајде да разбереме што е забрзување. Забрзувањето е брзината со која брзината на објектот се менува со текот на времето. Тоа е векторска величина, што значи дека има и големина и насока. Формулата за пресметување на забрзувањето ( \(a\) ) е:
\(a = \frac{\Delta v}{\Delta t}\)Каде:
Гравитацијата е сила на привлекување што постои помеѓу било кои две маси. Колку е помасивен објектот, толку е посилно неговата гравитациска сила. Земјината гравитација привлекува објекти кон нејзиниот центар, влијаејќи на сè, од движењето на небесните тела до начинот на кој се движиме и комуницираме со нашата околина.
Забрзувањето поради гравитацијата, означено како \(g\) , е забрзувањето што го доживува објект исклучиво поради гравитациското влечење на Земјата кога отпорот на воздухот е занемарлив. Во близина на површината на Земјата, ова забрзување е прилично константно и има просечна вредност од приближно \(9.8 \, \textrm{Госпоѓица}^2\) . Ова значи дека секој предмет што слободно паѓа кон површината на Земјата се забрзува со брзина од \(9.8 \, \textrm{Госпоѓица}^2\) , под претпоставка дека е доволно блиску до површината и отпорот на воздухот може да се игнорира.
Математичкото претставување на забрзувањето поради гравитацијата е дадено со:
\(g = \frac{G \cdot M}{r^2}\)Каде:
Оваа формула е изведена од Њутновиот закон за универзална гравитација и нагласува како забрзувањето поради гравитацијата е под влијание на масата на Земјата и растојанието од нејзиниот центар.
Забрзувањето поради гравитацијата има значително влијание врз светот околу нас. Тој управува со движењето на предметите при слободен пад, влијае на траекториите на проектилите и влијае на плимата и осеката во океаните. Разбирањето на \(g\) ни овозможува да го предвидиме и пресметаме однесувањето на предметите под влијание на гравитацијата на Земјата.
1. Слободен пад: кога ќе испуштите топка од одредена висина, таа се забрзува кон земјата со \(9.8 \, \textrm{Госпоѓица}^2\) , под претпоставка дека отпорот на воздухот е занемарлив. Ова е директна демонстрација на забрзување поради гравитацијата во акција.
2. Движење на проектилот: Кога некој предмет е фрлен во воздух под агол, тој следи закривена патека. Ова движење е под влијание на гравитацијата што го повлекува објектот назад кон Земјата, предизвикувајќи го да се забрза надолу дури и додека се движи напред.
Иако нема да спроведуваме експерименти, разбирањето на принципите зад нив може да го подобри разбирањето. Еден едноставен начин да се набљудува забрзувањето поради гравитацијата е со фрлање два објекти со различна маса од иста висина и забележување дека тие удриле во земјата истовремено. Ова покажува дека \(g\) делува подеднакво на сите предмети, без оглед на нивната маса.
Додека \(g\) е приближно \(9.8 \, \textrm{Госпоѓица}^2\) во близина на површината на Земјата, оваа вредност малку се менува со висината и географската ширина. Поголемите надморски височини, подалеку од центарот на Земјата, доживуваат малку пониски вредности на \(g\) . Слично на тоа, ротацијата на Земјата предизвикува објектите на екваторот да бидат малку подалеку од центарот поради обрасната форма на планетата, што резултира со помало гравитациско забрзување во споредба со половите.
Гравитацијата не е единствена само за Земјата. Сите небесни тела вршат гравитациски сили, што доведува до сопствени вредности на забрзување поради гравитацијата. Месечината, на пример, има гравитациско забрзување од околу \(1.6 \, \textrm{Госпоѓица}^2\) , поради што астронаутите на Месечината можат да скокаат повисоко и да носат поголем товар во споредба со Земјата.
Разбирањето на забрзувањето поради гравитацијата е од клучно значење во областите кои се движат од инженерството и воздушната до секојдневните феномени што ги набљудуваме. Тоа е фундаментална сила која управува со движењето на предметите на Земјата и низ универзумот. Со проучување на гравитацијата, ние ги откриваме мистериите на космосот и го подобруваме нашето разбирање за физичките закони кои го обликуваат нашиот свет.
