Номер 3, страница 81 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Движение и взаимодействие тел. Параграф 23. Сила упругости. Закон Гука. Вспомните - номер 3, страница 81.

Условие.

Решение.

Что такое сила тяжести?

Сила тяжести — это сила, с которой планета (или другое массивное небесное тело, например, звезда или спутник) притягивает к себе находящиеся на её поверхности или вблизи неё тела. Эта сила является частным случаем проявления закона всемирного тяготения.

Согласно закону всемирного тяготения, открытому Исааком Ньютоном, любые два тела, обладающие массой, притягиваются друг к другу. Сила тяжести, действующая на тело у поверхности Земли, — это, по сути, сила гравитационного притяжения между этим телом и Землёй.

Величина силы тяжести вычисляется по формуле:
$F_{тяж} = mg$
где:
$F_{тяж}$ — сила тяжести, измеряемая в ньютонах (Н);
$\text{m}$ — масса тела, измеряемая в килограммах (кг);
$\text{g}$ — ускорение свободного падения. Это ускорение, которое получает тело под действием только силы тяжести. У поверхности Земли его значение принимают приблизительно равным $g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2$ (или $9.8 \, \text{Н/кг}$).

Ускорение свободного падения $\text{g}$ не является абсолютно постоянной величиной. Оно зависит от массы небесного тела и расстояния до его центра. Его можно рассчитать по более общей формуле:
$g = G \frac{M}{(R+h)^2}$
где:
$\text{G}$ — гравитационная постоянная ($ \approx 6.67 \cdot 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2$);
$\text{M}$ — масса планеты (для Земли $M \approx 5.97 \cdot 10^{24} \, \text{кг}$);
$\text{R}$ — радиус планеты (для Земли средний радиус $R \approx 6371 \, \text{км}$);
$\text{h}$ — высота тела над поверхностью планеты.
Для тел, находящихся на поверхности планеты или близко к ней, высотой $\text{h}$ можно пренебречь по сравнению с радиусом $\text{R}$, и формула упрощается до $g \approx G \frac{M}{R^2}$.

Сила тяжести как векторная величина характеризуется точкой приложения и направлением:
Точка приложения: сила тяжести приложена к центру масс тела.
Направление: сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, к центру планеты.

Важно отличать силу тяжести от веса тела. Сила тяжести — это гравитационная сила, действующая на тело со стороны планеты. Вес тела ($\text{P}$) — это сила, с которой тело вследствие своего притяжения к планете действует на опору или подвес. Если тело и опора неподвижны (или движутся равномерно и прямолинейно), то по модулю вес равен силе тяжести ($P = mg$). Однако в состоянии невесомости (например, при свободном падении) вес тела равен нулю, в то время как сила тяжести продолжает действовать на тело и является причиной его ускоренного движения.

Ответ: Сила тяжести — это сила, являющаяся проявлением всемирного тяготения, а именно сила притяжения тел к планете (или другому небесному телу). Она пропорциональна массе тела, направлена к центру этого небесного тела и для объектов вблизи поверхности рассчитывается по формуле $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.