Сила тяжкості діє на будь-яке тіло, що знаходиться біля поверхні Землі (або будь-якого іншого небесного тіла). Для розрахунку достатньо дізнатися масу тіла. Для більшої точності необхідно вимірювати прискорення вільного падіння в кожній конкретній точці або використовувати закон всесвітнього тяжіння.
Вам знадобиться
- Ваги, секундомір, динамометр
Інструкція
1. Підвісьте тіло на динамометр або встановіть на його платформу. При цьому тіло і прилад повинні перебувати в спокої або рухатися рівномірно і прямолінійно. Свідчення приладу будуть рівні вазі тіла, який в таких умовах дорівнює силі тяжкості, що діє на нього.
2. Для розрахунку усередненого значення сили тяжкості вимірюйте за допомогою терезів масу тіла в кілограмах. Потім цю масу помножте на число 9,81 (усереднене значення прискорення вільного падіння на поверхні Землі, g) F = m • g. Результат отримаєте в ньютонах.
3. Якщо при вимірюванні сили тяжкості потрібна особлива точність, вимірюйте прискорення вільного падіння в даній точці. Для цього візьміть математичний маятник (невелике тіло на досить довгій нерозтяжній нитці) і виміряйте його довжину. Примусьте його коливатися з невеликою амплітудою, і порахуйте кількість коливань за час 60 с. Після цього час поділіть на кількість коливань, результатом буде час одного коливання або період.
4. Розрахуйте прискорення вільного падіння, перемноживши числа 2, 3,1416 в квадраті і довжину маятника, а результат поділіть на квадрат періоду g = 4 • (3,1416). На отримане число помножте масу тіла і отримайте силу тяжкості, яка на нього діє.
5. У загальному випадку знаходьте силу тяжкості із закону всесвітнього тяжіння, де одним із взаємодіючих тіл є планета Земля. Для цього вимірюйте масу справи, дія сили тяжкості на яку вимірюється, а також його висоту над поверхнею Землі. Розрахуйте силу тяжкості. Для цього помножте гравітаційну постійну на масу Землі і масу тіла, і поділіть результат на суму радіусу Землі і висоти тіла над її поверхнею в квадраті F = G • M • m/( R + h).