Физикада әртүрлі шамалармен жұмыс істеуді ыңғайлы ету үшін олардың стандартты белгісі қолданылады. Олардың арқасында әркім белгілі бір процестер үшін көптеген маңызды формулаларды оңай есте сақтай алады. Бұл мақалада физикада g. нені білдіреді деген сұрақты қарастырамыз
Гравитация құбылысы
Физикадағы g сөзінің мағынасын түсіну үшін (бұл тақырып жалпы білім беретін мектептердің 7-сыныбында қарастырылады) тартылыс құбылысымен танысу керек. 17 ғасырдың аяғында Исаак Ньютон өзінің атақты ғылыми еңбегін жариялады, онда ол механиканың негізгі принциптерін тұжырымдады. Бұл еңбегінде ол бүкіләлемдік тартылыс заңы деп аталатын ерекше орынды бөліп көрсетті. Оның ойынша, массасы шектеулі барлық денелер арасындағы қашықтыққа қарамастан, бір-біріне тартылады. Массалары m1, m2 денелер арасындағы тартылыс күші келесі формуламен есептеледі:
F=Gm1m2/r2.
Мұнда G - әмбебап гравитациялық тұрақты, r -кеңістіктегі денелердің масса центрлерінің ара қашықтығы. F күші гравитациялық әсерлесу деп аталады, ол кулон күші сияқты қашықтықтың квадратына қарай азаяды, бірақ кулон күшінен айырмашылығы ауырлық тек тартымды.
Еркін құлауды жеделдету
Мақаланың осы тармағының тақырыбы физикада г әрпі нені білдіреді деген сұраққа жауап болып табылады. Ол латынның «гравитация» сөзі гравитас болғандықтан қолданылады. Енді еркін құлаудың үдеуінің не екенін түсіну қалды. Ол үшін Жер бетіне жақын орналасқан әрбір денеге қандай күш әсер ететінін қарастырыңыз. Дененің массасы m болсын, сонда мынаны аламыз:
F=Gm M /R2=mg, мұндағы g=GM/R2.
Мұнда M, R – планетамыздың массасы мен радиусы. Егер дене бетінен белгілі h биіктікте болса да, бұл биіктік R-ден әлдеқайда аз екенін ескеріңіз, сондықтан оны формулада елемеуге болады. g мәнін есептеңіз:
g=GM/R2=6, 6710-115, 97210 24/(6371000)2=9,81 м/c2.
Физикада g нені білдіреді? g үдеу - Жер бетіне еркін түсетін абсолютті кез келген дененің жылдамдығы өсетін шама. Есептеулер нәтижесінде құлаудың әрбір секундында жылдамдықтың ұлғаюы 9,81 м/с (35,3 км/сағ) құрайды.
G мәні дене салмағына байланысты емес екенін ескеріңіз. Шын мәнінде, тығыз денелердің тезірек аз түсетінін көруге боладытығыз. Бұл оларға әртүрлі ауырлық күштері емес, ауа кедергісінің әртүрлі күштері әсер ететіндіктен орын алады.
Жоғарыдағы формула тек біздің Жер үшін ғана емес, сонымен қатар кез келген басқа планета үшін g анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, оған Марстың массасы мен радиусын ауыстырсақ, 3,7 м/с2 мәнін аламыз, бұл Жердікінен 2,7 есе дерлік аз.
Дене салмағы және үдеу g
Жоғарыда біз физикада g нені білдіретінін қарастырдық, сонымен қатар бұл барлық денелердің ауаға түсетін үдеу, ал g тартылыс күшін есептеген кездегі коэффициент екені белгілі болды.
Енді дене тыныштықта болған жағдайды қарастырыңыз, мысалы, стақан үстелде. Оған екі күш әсер етеді - ауырлық және тірек реакциялары. Біріншісі ауырлық күшімен байланысты және төменге бағытталған, екіншісі үстел материалының серпімділігіне байланысты және жоғары бағытталған. Екі күш те бір-бірін теңестіргендіктен стақан жоғары көтерілмейді және үстелден құлап кетпейді. Бұл жағдайда дененің (шыны) тірекке (үстелге) басатын күші дененің салмағы деп аталады. Әлбетте, оның өрнегі келесі пішінді алады:
P=мг.
Дене салмағы – айнымалы мән. Жоғарыда жазылған формула тыныштық күйі немесе бірқалыпты қозғалыс үшін жарамды. Егер дене үдеумен қозғалса, онда оның салмағы артып, азаюы мүмкін. Мысалы, үдеткіш төмен Жер орбитасына шығаратын астронавттардың салмағы ұшыру кезінде бірнеше есе артады.
