«Ծանրության ուժ»–ի խմբագրումների տարբերություն

Content deleted Content added
Տող 43.
 
Он изменяется в пределах от нуля (на [[Экватор|экваторе]], где <math>\varphi = 0^\circ</math> и на полюсах, где <math>\varphi = 90^\circ</math>) до <math>0,0018</math> рад или <math>6'</math> (на широте <math>45^\circ</math>).
 
== Движение тел под действием силы тяжести ==
 
В том случае, когда модуль перемещения тела много меньше расстояния до центра Земли, то можно считать силу тяжести постоянной, а движение тела равноускоренным. Если начальная скорость тела отлична от нуля и её вектор направлен не по вертикали, то под действием силы тяжести тело движется по [[Парабола|параболической]] траектории.
 
При бросании тела с некоторой высоты параллельно поверхности Земли дальность полёта увеличивается с ростом начальной скорости. При больших значениях начальной скорости для вычисления траектории тела необходимо учитывать шарообразную форму Земли и изменение направления силы тяжести в разных точках траектории.
 
При некотором значении скорости, называемом [[первая космическая скорость|первой космической скоростью]], тело, брошенное по касательной к поверхности Земли, под действием силы тяжести при отсутствии сопротивления со стороны атмосферы может двигаться вокруг Земли по окружности, не падая на Землю. При скорости, превышающую [[вторая космическая скорость|вторую космическую скорость]], тело уходит от поверхности Земли в бесконечность по [[Гипербола (математика)|гиперболической]] траектории. При скоростях, промежуточных между первой и второй космическими, тело движется вокруг Земли по [[эллипс|эллиптической]] траектории.
 
== Потенциальная энергия поднятого над Землей тела ==
 
Потенциальной энергией поднятого над Землей тела называется взятая с обратным знаком работа силы тяжести, совершаемая при перемещении тела с поверхности Земли в это положение. Она равна <math>E_{p}= \gamma M m (\frac{1}{R_{z}} - \frac{1}{R})</math>,
где <math>\gamma</math> - гравитационная постоянная, <math>M</math> - масса земли, <math>m</math> - масса тела, <math>R_{z}</math> - радиус Земли, <math>R</math> - расстояние до центра Земли тела.
 
При удалении тела не небольшие по сравнению с радиусом Земли расстояния от поверхности Земли поле тяготения можно считать однородным, то есть ускорение свободного падения постоянно. В этом случае при подъеме тела массой <math>m</math> на высоту <math>h</math> от поверхности Земли сила тяжести совершает работу <math>A = -mgh</math>. Поэтому [[потенциальная энергия]] тела: <math>E_{p}=mgh</math>. Потенциальная энергия тела может иметь как положительные, так и отрицательные значения. Тело, находящееся на глубине <math>h</math> от поверхности Земли обладает отрицательным значением потенциальной энергии <math>E_{p}=-mgh</math><ref>''Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Пономарева А.В.'' Факультативный курс физики. 8 класс. — М.: [[Просвещение (издательство)|Просвещение]], 1985. — Тираж 143 500 экз. — С. 151 - 152</ref>.
 
При испарении воды с поверхности Земли солнечная радиация трансформируется в потенциальную энергию водяного пара в атмосфере. Затем при выпадении атмосферных осадков на сушу она переходит при стоке в кинетическую энергию и совершает эрозионную работу в процессе переноса [[Денудация|денудационного материала]] всей суши и делает возможным жизнь органического мира на Земле{{sfn|Криволуцкий|с=307|1985}}.
 
Потенциальная энергия перемещаемых [[Тектоника|тектоническими процессами]] масс горных пород в основном тратится на перемещение продуктов разрушения горных пород с повышенных участков поверхности на нижерасположенные{{sfn|Криволуцкий|с=70, 234|1985}}.
 
== Значение в природе ==
Сила тяжести играет важную роль в процессах эволюции звёзд. Для звёзд, находящихся на этапе [[Главная последовательность|главной последовательности]] своей эволюции, сила тяжести является одним из важных факторов, обеспечивающих условия, необходимые для [[Термоядерная реакция|термоядерного синтеза]]. На заключительных этапах эволюции звёзд, в процессе их коллапса, благодаря силе тяжести, не скомпенсированной силами внутреннего давления, звёзды превращаются в нейтронные звёзды или [[Чёрная дыра|чёрные дыры]].
Сила тяжести очень важна для формирования структуры внутреннего строения Земли и других планет и тектонической эволюции её поверхности{{sfn|Криволуцкий|с=208|1985}}. Чем больше сила тяжести, тем большая масса метеоритного материала выпадает на единицу её поверхности{{sfn|Криволуцкий|с=77|1985}}. За время существования Земли её [[масса]] существенно увеличилась благодаря силе тяжести: ежегодно на Землю оседает 30-40 млн. тонн метеоритного вещества, в основном в виде пыли, что значительно превышает рассеяние лёгких компонентов верхней атмосферы Земли в космосе{{sfn|Криволуцкий|с=48, 237-238|1985}}.
 
Без потенциальной энергии силы тяжести, непрерывно переходящей в кинетическую, круговорот вещества и энергии на Земле был бы невозможен{{sfn|Криволуцкий|с=289|1985}}.
 
Сила тяжести играет очень важную роль для жизни на Земле<ref>''[[Зельманов, Абрам Леонидович|Зельманов А. Л.]]'' Многообразие материального мира и проблема бесконечности Вселенной // Бесконечность и Вселенная. — М., Мысль, 1969. — Тираж 12000 экз. - С. 283</ref>. Только благодаря ей у Земли есть атмосфера. Вследствие силы тяжести, действующей на воздух, существует [[атмосферное давление]]<ref>''[[Хромов, Сергей Петрович|Хромов С. П.]], [[Петросянц, Михаил Арамаисович|Петросянц М. А.]]'' Метеорология и климатология. - М., МГУ, 2006. - ISBN 5-211-05207-2. - C. 67</ref>.
 
У всех живых организмов с нервной системой есть [[рецептор|рецепторы]], определяющие величину и направление силы тяжести и служащие для ориентировки в пространстве. У позвоночных организмов, в том числе человека, величину и направление силы тяжести определяет [[вестибулярный аппарат]]<ref name="NKJ201210">{{статья |автор=Юрий Фролов|заглавие= https://www.nkj.ru/archive/articles/21172/ Наш гравитационный компас]|издание=[[Наука и жизнь]]|год=2012|номер=10|страницы=}}</ref>.
 
Наличие силы тяжести привело к возникновению у всех многоклеточных наземных организмов прочных скелетов, необходимых для её преодоления. У водных живых организмов силу тяжести уравновешивает [[гидростатическая сила]]<ref>''П. Кемп, К. Армс'' Введение в биологию. — М.: Мир, 1988. — ISBN 5-03-001286-9. — Тираж 125000 экз. — С. 75</ref>.
 
Роль силы тяжести в процессах жизнедеятельности организмов изучает [[гравитационная биология]]<ref name="NKJ200409">{{статья |автор=Лозовская Е.|заглавие=[https://www.nkj.ru/archive/articles/1808/ Жизнь с гравитацией и без нее]|издание=[[Наука и жизнь]]|год=2004|номер=9|страницы=}}</ref>.
 
== Применение в технике ==
Сила тяжести и [[Принцип эквивалентности сил гравитации и инерции|принцип эквивалентности инертной и гравитационной массы]] используются для определения масс предметов путём их взвешивания на весах. Сила тяжести используется при отстойной [[сепаратор|сепарации]] газовых и жидких смесей, в некоторых типах [[Часы#Ходики|часов]], в [[отвес]]ах и [[противовес]]ах, [[машина Атвуда|машине Атвуда]] и жидкостных [[барометр]]ах.
 
Точные измерения силы тяжести и её градиента ([[Гравиметрия (геодезия)|гравиметрия]]) используются при исследовании внутреннего строения Земли и при [[Гравиразведка|гравиразведке]] различных полезных ископаемых{{sfn|Миронов|с=1-543|1980}}.
 
== Устойчивость тела в поле силы тяжести ==
Для тела в поле силы тяжести, опирающегося на одну точку (например при подвешивании тела за одну точку или помещении шара на плоскость) для устойчивого [[Механическое равновесие|равновесия]] необходимо, что бы [[центр тяжести]] тела занимал наинизшее положение по сравнению со всеми возможными соседними положениями<ref name="Land">''[[Ландсберг, Григорий Самуилович|Ландсберг Г. С.]]'' Элементарный учебник физики. Том 1. Механика, теплота, молекулярная физика. — М., [[Наука (издательство)|Наука]], 1975. — Тираж 350 000 экз. — С. 189-190</ref>.
 
Для тела в поле силы тяжести, опирающегося на несколько точек (например, стол) или на целую площадку (например, ящик на горизонтальной плоскости) для устойчивого равновесия необходимо, чтобы вертикаль, проведённая через [[центр тяжести]], проходила внутри площади опоры тела. '''Площадью опоры''' тела называется контур, соединяющий точки опоры или внутри площадки, на которое опирается тело<ref name="Land"></ref>.
 
== Методы измерения силы тяжести ==
{{mainref|{{sfn|Миронов|с=94-262|1980}}}}
 
Силу тяжести измеряют динамическими и статическими методами. Динамические методы используют наблюдение за движением тела под действием силы тяжести и измеряют время перехода тела из одного заранее определённого положения в другое. Они используют: колебания маятника, свободное падение тела, колебания струны с грузом. Статические методы используют наблюдение за изменением положения равновесия тела под действием силы тяжести и некоторой уравновешивающей её силы и измеряют линейное или угловое смещение тела.
 
Измерения силы тяжести бывают абсолютными и относительными. Абсолютные измерения определяют полное значение силы тяжести в заданной точке. Относительные измерения определяют разность силы тяжести в заданной точке и некоторого другого, заранее известного значения. Приборы, предназначенные для относительных измерений силы тяжести, называются [[гравиметр]]ами.
 
Динамические методы определения силы тяжести могут быть как относительными, так и абсолютными, статические - только относительными.
 
== Անոմալիաներ ==
Ծանրության ուժի անոմալիան մարմնի կշռի և նրա տեսական արժեքի տարբերությունն է տվյալ վայրում։ Առաջանում է Երկրի մակերևույթի անկանոնության և ապարների անհամասեռության հետևանքով։ Ծանրության ուժի անոմալիաներիի ուսումնասիրումը կարևոր է երկրաբանական և գեոդեզիական հետազոտություններում։
[[Կատեգորիա:Ուժ]]
[[Կատեգորիա:Ֆիզիկայի հիմնարար հասկացություններ]]
 
== Ծանրության ուժը այլ մոլորակների վրա ==
== Сила тяжести на других планетах ==
{| class="standard" style="float: center; margin-left: 10px;"
|+ '''Сила тяжести на поверхности<ref>У газовых гигантов «поверхность» понимается как область высот в атмосфере, где давление равно атмосферному давлению на Земле на уровне моря ({{nobr|1,013×10<sup>5</sup> [[паскаль (единица)|Па]]}}).</ref> некоторых небесных тел, за 1 принята сила тяжести на Земле'''<ref>Данные взяты из статьи Википедии [[Ускорение свободного падения]]</ref>