Ускорение свободного падения
Ускорение свободного падения — это ускорение, которое получает тело под действием притяжения Земли, если сопротивлением воздуха можно пренебречь. Вблизи поверхности Земли оно направлено вертикально вниз и примерно равно \(9{,}8\ \text{м/с}^2\).
Ускорение свободного падения связано с законом всемирного тяготения. Для тела массой \(m\) сила тяжести равна \(F_{\text{тяж}}=mg\). Поэтому при свободном падении ускорение не зависит от массы тела: тяжёлое и лёгкое тела в одинаковых условиях падают с одним и тем же ускорением.
Формула и зависимость от высоты
Здесь \(G\) — гравитационная постоянная, \(M\) — масса Земли, \(R\) — расстояние от центра Земли до тела. На высоте \(h\) над поверхностью Земли расстояние до центра равно \(R+h\), поэтому
С увеличением высоты ускорение свободного падения уменьшается. Подробно эта зависимость разобрана на странице изменение ускорения свободного падения с высотой.
На поверхности Земли тело падает с ускорением примерно \(9{,}8\ \text{м/с}^2\). Если сопротивлением воздуха пренебречь, через каждую секунду скорость при падении увеличивается примерно на \(9{,}8\ \text{м/с}\).
Ускорение свободного падения \(g\) — не то же самое, что сила тяжести \(F_{\text{тяж}}\). Ускорение измеряется в \(\text{м/с}^2\) и не зависит от массы тела, а сила тяжести измеряется в ньютонах и определяется формулой \(F_{\text{тяж}}=mg\).
Как изменится ускорение свободного падения при удалении тела от Земли?
Главное
- Ускорение свободного падения направлено к центру Земли и у поверхности примерно равно \(9{,}8\ \text{м/с}^2\).
- Оно не зависит от массы тела, если сопротивлением воздуха пренебречь.
- При увеличении высоты над Землёй ускорение свободного падения уменьшается.