Отримання знань

Лекція 8. 

Сила тяжіння. Вага. Невагомість

Сила тяжіння  - це сила, з якою Земля притягує до себе всі тіла.

Визначається за формулою:

,

де  - маса тіла,

      - коефіцієнт пропорційності;  .

Сила тяжіння - частковий випадок сил всесвітнього тяжіння.

Розглянемо тут ІІІ закон Ньютона: якщо два тіла взаємодіють між собою, то сили, з якими вони діють одне на одне, направлені вздовж одної прямої в  протилежному  напрямку, мають однакові модулі і однакову фізичну природу.

Отже, сили виникають парами. Розглянемо такі пари сил для тіла, що висить на піввісі (мал. 1) і тіла, що знаходиться на опорі (мал. 2). Природа цих сил - це сили пружності, оскільки під час цієї взаємодії тіла деформовані, то вони намагаються повернутись до попередньої форми і чинять дію одне на одне.

Вага - це сила, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на опору або розтягує підвіс.

Отже, сили пружності, що діють на підвіс (мал. 1), на опору (мал. 2) - це і є вага.

За ІІІ законом Ньютона   (мал. 1-2).  Зауважимо, що тут ні про яку компенсацію сил мова йти не може, бо вони приложені до різних тіл.

Зобразимо тепер сили, які діють тільки на тіла.

Якщо ці тіла знаходяться у стані спокою або рухаються рівномірно і  прямолінійно по вертикалі, то сили, що діють на них, скомпенсовані. Отже,    (мал. 1а, мал. 2а).

Порівнюючи останні два вирази, тобто    і  , бачимо, що

Висновок: якщо тіло знаходиться в спокої або рухається прямолінійно і рівномірно по вертикалі, то  .

Якщо опора похила, то вага тіла на неї   .

Зазначимо тут, що необов'язково вага - це сила пружності. Наприклад,  тут вага - сила тертя. 

Мал. 3 

Невагомість - це стан, коли на тіло діє тільки сила тяжіння.

Зазначимо, що тоді тіло знаходиться в стані вільного падіння (або можуть падати декілька тіл одночасно - тоді тіла одне на одне не діють). Звісно тут опір повітря не враховується.

Відео НЕВАГОМІСТЬ