Ծանրության ուժ

Ծանրության ուժ, Երկրի կամ այլ աստղագիտական մարմնի մակերևույթին մոտ գտնվող ցանկացած ֆիզիկական մարմնի վրա ազդող ուժ։ Ըստ սահմանման՝ ծանրության ուժը, մոլորակի գրավիտացիոն ձգողության և կենտրոնախույս ուժերի (որոնք առաջանում է օրապտույտի շնորհիվ) գումարն է^[1]^[2]։

Մնացած ուժերը, օրինակ Լուսնի և Արեգակի ձգողությունը իրենց փոքրության պատճառով հաշվի չեն առնում կամ ուսումնասիրում են առանձին, որպես Երկրի գրավիտացիոն դաշտի ժամանակավոր փոփոխություն^[3]^[4]^[5]։

Ծանրության ուժը բոլոր մարմիններին, անկախ նրանց զանգվածից, միևնույն արագացումն է հաղորդում^[6] և հանդիսանում է կոնսերվատիվ ուժ^[7]։

${\vec {P}}$ ծանրության ուժը, որն ազդում է $m$ զանգվածով նյութական կետի վրա, հաշվում են հետևյալ բանաձևով^[6]․ ${\vec {P}}=m{\vec {g}}$ , որտեղ ${\vec {g}}$ - մարրմնին հաղորդված արագացումն է ուժի կողմից և կոչվում է ազատ անկման արագացում^[8]։

Համասեռ մարմնի վրա ազդող ծանրության ուժը ազդում է մարմնի զանգվածների կենտրոնի վրա^[9]։

Երկրի մակերևույթի նկատմանբ շարժվող մարմնի վրա ազդում է նաև Կորիոլիսի ուժը^[10]^[11]^[12]։

Պատմություն խմբագրել

Արիստոտելը բացատրել է ծանրության ուժը ծանր ֆիզիկական տարերքների, դեպի Երկրի ներսում գտնվող աշխարհի կենտրոն, շարժմամբ (հող,ջուր) և ինչքան մոտ է կենտրոնին, այնքան մեծ է մոտեցման արագությունը^[13]։

Արքիմեդը պարզաբանում էր զուգահեռագծի, եռանկյան, սեղանի և պարաբոլական սեգմենտի ծանրության կենտրոնների խնդիրը։ Լողացող մարմինների մասին աշխատությունում Արքիմեդը ապացուցեց հիդրոստատիկայի օրենքը, որը կրեց իր անունը։

Գալիլեյը փորձնական ճանապարհով ուսումնասիրեց մարմինների անկման արագացումը, ճոճանակների տատանումների պարբերությունը և համոզվեց, որ դրանք կախված չեն մարմնի զանգվածից։

Երկիր խմբագրել

Երկրի ձևը տարբերվում է գնդից և մոտ է մի քիչ տափակ էլիպսոիդի (գեոիդ)։ Այդ դեպում $m$ զանգվածով մարմնի վրա ազդող ծանրության ուժը հաշվարկվում է ավելի բարդ արտահայտությամբ, քան առաջ։

${\vec {F}}=Gm\int \limits _{M}{{dM} \over {R^{2}}}{{\vec {R}} \over R}.$

Որտեղ՝ $dM$ — Երկրի զանգվածի տարրն է, ${\vec {R}}={\vec {r}}-{\vec {r}}',$ հաշվարկի կետի շառավիղ-վեկտորն է , իսկ ${\vec {r}}$ и ${{\vec {r}}'}$ ՝ Երկրի կենտրոնի շառավիղ-վեկտորն է։

Իներցիայի կենտրոնախույս ուժի վեկտորական արտահայըությունը՝

{\vec {Q}}=m\omega ^{2}{{\vec {R}}_{0}},

որտեղ ${{\vec {R}}_{0}}$ — պտտման առանցքին ուղղահայաց և նրանից տվյալ նյութական կետին տարված վեկտորն է։

Ծանրության ${\vec {P}}$ ուժը առաջվա նման հավասար է ${\vec {F}}$ և ${\vec {Q}}$ ուժերի գումարին․

{\vec {P}}={\vec {F}}+{\vec {Q}}.

P=9,780318(1+0,005302\sin \varphi -0,000006\sin ^{2}2\varphi )m-0,000003086Hm.

^[8]

Ծանրության ուժը այլ մոլորակների վրա խմբագրել

Մի քանի տիեզերական մարմինների^[14] մակերևույթների վրա ծանրության ուժերը Երկրի մակերևույթին ծանրության ուժը ընդունել 1^[15]։
Երկիր	1,00	Արեգակ	27,85
Լուսին	0,165	Մերկուրի	0,375—0,381
Վեներա	0,906	Մարս	0,394
Յուպիտեր	2,442	Սատուրն	1,065
Ուրան	0,903	Նեպտուն	1,131

Տես նաև խմբագրել

Կշիռ
Ազատ անկման արագացում

Ծանոթագրություններ խմբագրել

↑ Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Физматлит, 2005. — Т. I. Механика. — С. 372. — 560 с. — ISBN 5-9221-0225-7
↑ Тарг С. М. Сила тяжести // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — Т. 4. — С. 496. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8
↑ Миронов, 1980, էջ 49
↑ Максимальное изменение силы тяжести, обусловленное притяжением Луны, составляет примерно $0,25*10^{-5}$ м/с², Солнца $0,1*10^{-5}$ м/с²
↑ Миронов, 1980, էջ 71
↑ ^6,0 ^6,1 Савельев, 1987, էջ 70
↑ Савельев, 1987, էջ 82-83
↑ ^8,0 ^8,1 Ускорение свободного падения // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — С. 245—246. — 760 с. — ISBN 5-85270-101-7
↑ Савельев, 1987, էջ 156
↑ Тарасов, 2012, էջ 200, 270
↑ Савельев, 1987, էջ 128
↑ Бутенин, 1971, էջ 253-259
↑ Зубов В. П. Физические идеи древности // отв. ред. Григорьян А. Т., Полак Л. С. Очерки развития основных физических идей. — М., АН СССР, 1959. — С. 38, 54-55;
↑ У газовых гигантов «поверхность» понимается как область высот в атмосфере, где давление равно атмосферному давлению на Земле на уровне моря (1,013×10⁵ Па).
↑ Данные взяты из статьи Википедии Ускорение свободного падения

Գրականություն խմբագրել

Ньютон И. Математические начала натуральной философии. — М.: Наука, 1989. — 688 с. — ISBN 5-02-000747-1
Савельев И. В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. — М.: Наука, 1987. — 688 с.
Криволуцкий А. Е. Голубая планета. Земля среди планет. Географический аспект.. — М.: Мысль, 1985. — 335 с.
Миронов В. С. Курс гравиразведки. — Л.: Недра, 1980. — 543 с.
Тарасов В. Н., Бояркина И. В., Коваленко М. В., Федорченко Н. П., Фисенко Н. И. Теоретическая механика. — М.: ТрансЛит, 2012. — 560 с.
Бутенин Н. В. Введение в аналитическую механику. — М.: Наука, 1971. — 264 с. — 25 000 экз.

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 5, էջ 116)։

[1] Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Физматлит, 2005. — Т. I. Механика. — С. 372. — 560 с. — ISBN 5-9221-0225-7

[2] Тарг С. М. Сила тяжести // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — Т. 4. — С. 496. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8

[Миронов—1980——49-3] Миронов, 1980, էջ 49

[4] Максимальное изменение силы тяжести, обусловленное притяжением Луны, составляет примерно $0,25*10^{-5}$ м/с², Солнца $0,1*10^{-5}$ м/с²

[Миронов—1980——71-5] Миронов, 1980, էջ 71

[Савельев—1987——70-6] 6,0 ^6,1 Савельев, 1987, էջ 70

[Савельев—1987——82-83-7] Савельев, 1987, էջ 82-83

[ФЭ5-8] 8,0 ^8,1 Ускорение свободного падения // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — С. 245—246. — 760 с. — ISBN 5-85270-101-7

[Савельев—1987——156-9] Савельев, 1987, էջ 156

[Тарасов—2012——200,_270-10] Тарасов, 2012, էջ 200, 270

[Савельев—1987——128-11] Савельев, 1987, էջ 128

[Бутенин—1971——253-259-12] Бутенин, 1971, էջ 253-259

[Zub1-13] Зубов В. П. Физические идеи древности // отв. ред. Григорьян А. Т., Полак Л. С. Очерки развития основных физических идей. — М., АН СССР, 1959. — С. 38, 54-55;

[14] У газовых гигантов «поверхность» понимается как область высот в атмосфере, где давление равно атмосферному давлению на Земле на уровне моря (1,013×10⁵ Па).

[15] Данные взяты из статьи Википедии Ускорение свободного падения

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]