Для того щоб у фізиці зручно було працювати з різними величинами, що використовують стандартні позначення. Завдяки ним кожен з легкістю може запам'ятати багато важливі формули для тих або інших процесів. У цій статті розглянемо питання, що у фізиці означає g.

Явище гравітації

Щоб зрозуміти, що у фізиці означає g (в 7 класі загальноосвітніх шкіл проходять цю тему), слід ознайомитися з явищем гравітації. В кінці XVII століття Ісаак Ньютон опублікував свій знаменитий наукова праця, в якій сформулював основні положення механіки. У цій праці особливе місце він виділив для так званого закону Всесвітнього тяжіння. Відповідно до нього всі тіла, які мають кінцевою масою, притягуються один до одного незалежно від відстані між ними. Сила тяжіння між тілами з масами m 1 , m 2 обчислюється за наступною формулою: F = G*m 1 *m 2 /r 2 . Тут G - універсальна гравітаційна константа, r - відстань між центрами мас тіл у просторі. Сила F називається гравітаційною взаємодією, яка, як і кулонівська, убуває з квадратом відстані, однак на відміну від кулонівського гравітація носить тільки притягує характер.

Прискорення вільного падіння

Назва цього пункту статті є відповіддю на питання, що означає буква g у фізиці. Використовують її тому, що з латинської мови слово "гравітація" буде gravitas. Тепер залишилося зрозуміти, що таке прискорення вільного падіння. Щоб це зробити, розглянемо, яка сила діє на кожне тіло, що знаходиться поблизу поверхні Землі. Нехай тіло має масу m, тоді отримуємо: F = G*m *M /R 2 = m*g, де g = G*M/R 2 . Тут M, R - маса і радіус нашої планети. Відзначимо, навіть якщо тіло знаходиться на деякій висоті h над поверхнею, то ця висота набагато менше величини R, тому у формулі її можна не враховувати. Розрахуємо величину g: g = G*M/R 2 = 667*10 -11 *5972*10 24 /(6371000) 2 = 981 м/c 2 . Що у фізиці означає g? Прискорення g - це така величина, на яку збільшується швидкість абсолютно будь-якого тіла, вільно падаючого на поверхню Землі. З обчислень випливає, що приріст швидкості за кожну секунду падіння становить 981 м/c (353 км/год). Звернемо увагу, що величина g від маси тіла не залежить. В дійсності ж можна помітити, що більш щільні тіла падають швидше менш щільних. Відбувається це тому, що на них діють різні сили опору повітря, а не різна сила тяжіння.

Формула вище дозволяє визначити g не тільки для нашої Землі, але і для будь-якої іншої планети. Наприклад, якщо в неї підставити масу і радіус Марса, то отримаємо величину 37 м/с 2 , що майже в 27 рази менше, ніж для Землі.

Вага тіла і прискорення g

Вище ми розглянули, що у фізиці означає g, також з'ясувалося, що це прискорення, з яким всі тіла падають у повітрі, а також g є коефіцієнтом при обчисленні сили тяжіння. Розглянемо тепер ситуацію, коли тіло знаходиться в стані спокою, наприклад, склянка стоїть на столі. На неї діють дві сили - гравітація і реакції опори. Перша пов'язана з гравітацією і спрямована вниз, друга обумовлена пружністю матеріалу столу і спрямована вгору. Стакан не злітає вгору і не провалюється крізь стіл тільки тому, що обидві сили врівноважують один одного. У цьому випадку сила, з якою тіло (стакан) тисне на опору (стіл) називається вагою тіла. Очевидно, що вираз для нього прийме вигляд: P = m*g. Вага тіла величина непостійна. Записана вище формула справедлива для стану спокою або рівномірного руху. Якщо ж тіло переміщається з прискоренням, то його вага може як зростати, так і зменшуватися. Наприклад, вага космонавтів, яких ракета-носій виводить на навколоземну орбіту, збільшується в кілька разів під час старту.