świat Fizyki Rozdział 1 Grawitacja Sprawdzian

Cześć! Przygotowujesz się do sprawdzianu z fizyki, rozdział 1: Grawitacja? Ten poradnik pomoże Ci zrozumieć kluczowe zagadnienia. Zaczynajmy!

Czym jest grawitacja?

Najważniejsze na początek: grawitacja, czyli inaczej siła ciężkości, to siła przyciągająca wszystkie obiekty posiadające masę. Im większa masa, tym silniejsze przyciąganie. To właśnie grawitacja trzyma nas na Ziemi, a Ziemię w ruchu wokół Słońca.

Prawo powszechnego ciążenia Newtona

Prawo powszechnego ciążenia Newtona opisuje siłę grawitacji między dwoma ciałami. Mówi, że siła ta jest:

Wprost proporcjonalna do iloczynu mas tych ciał. Oznacza to, że im większe masy, tym większa siła.
Odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi. Oznacza to, że im większa odległość, tym słabsza siła.

Czyli, wzór wygląda mniej więcej tak: F = G * (m1 * m2) / r², gdzie:

F to siła grawitacji.
G to stała grawitacji (bardzo mała liczba).
m1 i m2 to masy ciał.
r to odległość między środkami tych ciał.

Przykład: Dwa jabłka, jedno o masie 100g, drugie o masie 200g, znajdują się w odległości 1 metra od siebie. Przyciągają się wzajemnie grawitacyjnie, choć ta siła jest bardzo, bardzo mała i niezauważalna w życiu codziennym.

Przyspieszenie ziemskie (g)

Na powierzchni Ziemi odczuwamy działanie przyspieszenia ziemskiego (g), które wynosi około 9.81 m/s². Oznacza to, że każdy obiekt swobodnie spadający na Ziemię, zwiększa swoją prędkość o 9.81 metra na sekundę, co sekundę. Przyspieszenie ziemskie wynika z masy Ziemi i jej promienia.

Przykład: Upuszczasz piłkę. Zaczyna ona przyspieszać w dół z przyspieszeniem 9.81 m/s². Po jednej sekundzie jej prędkość wynosi 9.81 m/s, po dwóch sekundach 19.62 m/s, i tak dalej (pomijając opór powietrza).

Ciężar i masa

Warto rozróżnić ciężar od masy. Masa to ilość materii w ciele i jest stała. Ciężar to siła, z jaką Ziemia przyciąga dane ciało i zależy od przyspieszenia ziemskiego. Ciężar obliczamy ze wzoru: Q = m * g, gdzie Q to ciężar, m to masa, a g to przyspieszenie ziemskie.

Przykład: Twoja masa to 60 kg. Twój ciężar na Ziemi wynosi około 60 kg * 9.81 m/s² = 588.6 N (niutonów). Na Księżycu, gdzie przyspieszenie grawitacyjne jest mniejsze, Twoja masa wciąż wynosi 60 kg, ale Twój ciężar będzie mniejszy.