Ускорение свободного падения

F = m*g
Автор
Сообщение
Штумпф
#55969 2023-04-14 09:19 GMT

Может ли быть ускорение свободного падения тела, у поверхности Земли, быть равным нулю. Если да, то в каком случае?

Fedor
#55970 2023-04-14 09:34 GMT

Спутники Земли летают в условиях равенства нулю ускорения свободного падения. Равенство нулю ускорения обеспечивается равенством центробежной и центростремительной сил. В результате космонавты находятся в условиях невесомости.

Штумпф
#55971 2023-04-14 11:03 GMT
#55970 Fedor :

Спутники Земли летают в условиях равенства нулю ускорения свободного падения. Равенство нулю ускорения обеспечивается равенством центробежной и центростремительной сил. В результате космонавты находятся в условиях невесомости.

Это видимо так и есть. Но я немного о другом. Есть формула F = m*g. По ней мы опредедляем массу тела, зная его вес, на поверхности Земли m = F/g. Может ли здесь g равняться нулю! Или оно всегда равно 9,8м/с2

 

Fedor
#55972 2023-04-14 11:17 GMT
#55971 Штумпф :

Это видимо так и есть. Но я немного о другом. Есть формула F = m*g. По ней мы опредедляем массу тела, зная его вес, на поверхности Земли m = F/g. Может ли здесь g равняться нулю! Или оно всегда равно 9,8м/с2

Величина ускорения определяется из закона всемирного тяготения F= GmM/R2, где M и R — масса и радиус Земли. В этом выражении GM/R2 =g. У Вас есть сомнения в верности ЗВТ?

 

 

Штумпф
#55974 2023-04-14 11:58 GMT
#55972 Fedor :
#55971 Штумпф :

Это видимо так и есть. Но я немного о другом. Есть формула F = m*g. По ней мы опредедляем массу тела, зная его вес, на поверхности Земли m = F/g. Может ли здесь g равняться нулю! Или оно всегда равно 9,8м/с2

Величина ускорения определяется из закона всемирного тяготения F= GmM/R2, где M и R — масса и радиус Земли. В этом выражении GM/R2 =g. У Вас есть сомнения в верности ЗВТ?

Да вроде сомнения в ЗВТ пока нет. Но я ведь о другом спрашивал. 

Есть формула F = m*g. По ней мы опредедляем массу тела, зная его вес, на поверхности Земли m = F/g. Может ли здесь g равняться нулю! Или оно всегда равно 9,8м/с2

zam
#55976 2023-04-14 13:29 GMT
#55969 Штумпф :

Может ли быть ускорение свободного падения тела, у поверхности Земли, быть равным нулю. Если да, то в каком случае?

Может. В том случае, когда используется система отсчёта, связанная с телом, движущимся только под действием силы тяжести.

Например, когда система отсчёта привязана к баскетбольному мячу, летящему в направлении корзины.

Замечание. В выражении «ускорение свободного падения тела» слово «тела» — лишнее. Потому что ускорение свободного падения — это не характеристика тела, а характеристика силового поля.

Fedor
#55977 2023-04-14 13:30 GMT
#55974 Штумпф :

Да вроде сомнения в ЗВТ пока нет. Но я ведь о другом спрашивал. 

Есть формула F = m*g. По ней мы опредедляем массу тела, зная его вес, на поверхности Земли m = F/g. Может ли здесь g равняться нулю! Или оно всегда равно 9,8м/с2

В комбинации g=GM/R2  величины  G,M и R  не равны нулю. 

 

zam
#55978 2023-04-14 13:35 GMT
#55971 Штумпф :

 Может ли здесь g равняться нулю! Или оно всегда равно 9,8м/с2

Ускорение свободного падения зависит от выбора системы отсчёта.

В наиболее широко используемой системе отсчёта, привязанной к земному шару, геоцентрической) ускорение свободного падения меняется в весьма узких пределах — от 9.76 Н/кг до 9.83 Н/кг.

zam
#55979 2023-04-14 13:41 GMT
#55972 Fedor :

Величина ускорения определяется из закона всемирного тяготения F= GmM/R2, где M и R — масса и радиус Земли. В этом выражении GM/R2 =g. У Вас есть сомнения в верности ЗВТ?

Таким образом определяется напряжённость гравитационного поля. А ускорение свободного падения — это сумма вектора напряжённости гравитационного поля и вектора ускорения инерции.

Штумпф
#55984 2023-04-14 16:09 GMT
#55976 zam :
#55969 Штумпф :

Может ли быть ускорение свободного падения тела, у поверхности Земли, быть равным нулю. Если да, то в каком случае?

Может. В том случае, когда используется система отсчёта, связанная с телом, движущимся только под действием силы тяжести.

А если тело лежит неподвижно на столе, и все это на земле покоится, разьве не равно ускорение его падения нулю?

Замечание. В выражении «ускорение свободного падения тела» слово «тела» — лишнее. Потому что ускорение свободного падения — это не характеристика тела, а характеристика силового поля.

Хорошо приму к сведению.

Штумпф
#55985 2023-04-14 16:17 GMT
#55977 Fedor :
#55974 Штумпф :

Да вроде сомнения в ЗВТ пока нет. Но я ведь о другом спрашивал. 

Есть формула F = m*g. По ней мы опредедляем массу тела, зная его вес, на поверхности Земли m = F/g. Может ли здесь g равняться нулю! Или оно всегда равно 9,8м/с2

В комбинации g=GM/R2  величины  G,M и R  не равны нулю. 

Если я вас правильно понимаю, то ответ ваш, g не может равняться нулю,  если я определяю массу тела, по известному его весу? 

А чему равно ускорение падения гири лежащей на столе. Ведь падения нет, значит нет и ускорения. Ведь одно дело, когда гиря падает с ускорением на стол. и совсем другое дело, когда она неподвижно относительно земли лежит на столе. Силы ведь должны быть разными? А у нас получается, что обе силы одинаковые. А формула, для их вычисления одна и та же.

Я вообще не понимаю, зачем мы умножаем массу на ускорение свободного падения? Какой в этом физический смысл? Ну умножали бы просто на 10 и все.


отредактировал(а) Штумпф: 2023-04-14 16:39 GMT
Штумпф
#55986 2023-04-14 16:26 GMT
#55978 zam :
#55971 Штумпф :

 Может ли здесь g равняться нулю! Или оно всегда равно 9,8м/с2

Ускорение свободного падения зависит от выбора системы отсчёта. У меня везде привязка к земле.

В наиболее широко используемой системе отсчёта, привязанной к земному шару, геоцентрической) ускорение свободного падения меняется в весьма узких пределах — от 9.76 Н/кг до 9.83 Н/кг.

Небольшие отклонения это мелочь, с которой можно смириться — принебречь.

 

zam
#55988 2023-04-14 16:45 GMT
#55984 Штумпф :

А если тело лежит неподвижно на столе, и все это на земле покоится, разьве не равно ускорение его падения нулю?

Ускорение свободного падения — оно не у тела. Оно у того, в чём тело находится, у поля сил гравитации и инерции.

Хорошо приму к сведению.

Да уж, примите.

zam
#55989 2023-04-14 17:01 GMT
#55986 Штумпф :

Небольшие отклонения это мелочь, с которой можно смириться — принебречь.

Это смотря какая требуется точность. Дальность полёта снаряда дальнобойной артиллерии зависит от того, где стреляем — в Финляндии или во Вьетнаме.

Впрочем, можно от этого избавиться, просто использовать двухчашечные весы и сравнивать массу тела на чашке с суммой массы гирь на другой чашке (для них ускорение падения одинаково).

Штумпф
#56000 2023-04-16 08:07 GMT
#55988 zam :
#55984 Штумпф :

А если тело лежит неподвижно на столе, и все это на земле покоится, разьве не равно ускорение его падения нулю?

Ускорение свободного падения — оно не у тела. Оно у того, в чём тело находится, у поля сил гравитации и инерции.

Значит вы хотите сказать, что УСП( g ) величина переменная, так как поле, по мере удаления от поверхности изменяется? Гравитационная сила же изменяется по мере удаления от поверхности Земли?

 

zam
#56001 2023-04-16 10:25 GMT
#56000 Штумпф :

 УСП( g ) величина переменная, так как поле, по мере удаления от поверхности изменяется? Гравитационная сила же изменяется по мере удаления от поверхности Земли?

Совершенно верно. Вот как зависит ускорение свободного падения от высоты:

 

 


отредактировал(а) zam: 2023-04-16 15:10 GMT
Штумпф
#56003 2023-04-16 12:13 GMT
#56001 zam :
#56000 Штумпф :

 УСП( g ) величина переменная, так как поле, по мере удаления от поверхности изменяется? Гравитационная сила же изменяется по мере удаления от поверхности Земли?

Совершенно верно. Вот как зависит ускорение свободного падения о высоты:

Уважаемый модератор. Перенесите пожалуйста мою тему в раздел " Альтернативные теории". Потому, что зарождается выяснение спорных вопросов. А на этой площадке, если я правильно понимаю, делать этого нельзя.

 

zam
#56006 2023-04-16 15:06 GMT
#56003 Штумпф :

Уважаемый модератор. Перенесите пожалуйста мою тему в раздел " Альтернативные теории".

Не вижу для этого никаких основанй. Вполне нормальный вопрос и вполне нормальные ответы.

Потому, что зарождается выяснение спорных вопросов. 

А вот выяснение отношений ассенизатора с опарышем удаляю с превеликим удовольствием.

 

Господин Fedor! Напоминаю, что вам запрещено писать во всех разделах, кроме двух вольеров для «альтернативно одарённых».

 

Штумпф
#56008 2023-04-16 16:45 GMT
#56006 zam :
#56003 Штумпф :

Уважаемый модератор. Перенесите пожалуйста мою тему в раздел " Альтернативные теории".

Не вижу для этого никаких основанй. Вполне нормальный вопрос и вполне нормальные ответы.

Тогда продолжим.

Как я правильно понимаю, формулой F = m*g можно пользоваться для определения силы тяжести тела массой m, в любой точке пространства — на поверхности земли и на каком угодно расстоянии от нее? Например, зная массу тела и УСП в данной точке пространства, находим силу тяжести действующую на тело. А во всех других случаях проявления силы, нужно пользоваться формулой F = m*a ? Поскольку мы не знаем, с каким ускореием тело движется по горизонтали, относительно Земли.

И еще. Наверно вектор силы должен иметь такое же направление, как и вектор ускорениния?


отредактировал(а) Штумпф: 2023-04-16 21:26 GMT
Fedor
#56016 2023-04-16 23:19 GMT
#56008 Штумпф :

Тогда продолжим.

Как я правильно понимаю, формулой F = m*g можно пользоваться для определения силы тяжести тела массой m, в любой точке пространства — на поверхности земли и на каком угодно расстоянии от нее? Например, зная массу тела и УСП в данной точке пространства, находим силу тяжести действующую на тело.

Это так для случая, когда орбитальная скорость вокруг Земли у тела  равна нулю. При неравной нулю орбитальной скорости Вам придется учесть центробежную силу F =mv2/R, на величину которой сила тяжести будет уменьшена.

(Комментарий модератора: глупость).

И еще. Наверно вектор силы должен иметь такое же направление, как и вектор ускорениния?

Векторы   силы и ускорения всегда совпадают по направлению.

(Комментарий модератора: удивительно, но в механике Ньютона-Лагранжа это верно).


отредактировал(а) zam: 2023-04-17 15:44 GMT
Штумпф
#56019 2023-04-17 00:54 GMT
#56016 Fedor :

Это так для случая, когда орбитальная скорость вокруг Земли у тела  равна нулю. При неравной нулю орбитальной скорости Вам придется учесть центробежную силу F =mv2/R, на величину которой сила тяжести будет уменьшена.

А откуда у спутника возьмется центробежная сила, веревки то от спутника до Земли нет? Или например у Земли, когда она вокруг Солнца обращается, откуда Ц Б сила появиться должна?

 


отредактировал(а) Штумпф: 2023-04-17 08:49 GMT
Fedor
#56020 2023-04-17 09:28 GMT
#56019 Штумпф :

А откуда у спутника возьмется центробежная сила, веревки то от спутника до Земли нет? Или например у Земли, когда она вокруг Солнца обращается, откуда Ц Б сила появиться должна?

Роль веревки исполняет гравитационное поле Земли для случая спутника; в случае движения Земли вокруг Солнца — гравитационное поле Солнца. Гравитационное поле осуществляет силовое дальнодействие без всяких веревок. В случае Земли напряженность гравитационного поля равна ускорению свободного падения g. ЦБ возникает вследствие желания тела улететь от Земли, но это сделать не дает гравитационное поле, в результате чего возникает движение спутника по круговой траектории. 

 

(комментарий модератора: про равенство напряжённости гравитационного поля ускорению свободного падения, про возникновение ЦБ силы и желание улететь — очередная чушь).


отредактировал(а) zam: 2023-04-17 16:02 GMT
Штумпф
#56024 2023-04-17 13:12 GMT
#56020 Fedor :
#56019 Штумпф :

А откуда у спутника возьмется центробежная сила, веревки то от спутника до Земли нет? Или например у Земли, когда она вокруг Солнца обращается, откуда Ц Б сила появиться должна?

Роль веревки исполняет гравитационное поле Земли для случая спутника; в случае движения Земли вокруг Солнца — гравитационное поле Солнца. Гравитационное поле осуществляет силовое дальнодействие без всяких веревок. В случае Земли напряженность гравитационного поля равна ускорению свободного падения g. ЦБ возникает вследствие желания тела улететь от Земли, но это сделать не дает гравитационное поле, в результате чего возникает движение спутника по круговой траектории.

Из вашего объяснения, не понятно, откуда взялась Ц Б сила. Для объяснения я нарисовал картинку, на которой изображены все вами указанные силы(сила тяготения и сила направленная по касательной к траектории). Сложил эти силы и получил равнодействующую силу. Как видите, равнодействующая сила направлена далеко не по направлению от центра обращения Земли. А поэтому Ц Б не является. 

                                                                                                                                   25284-111.png


отредактировал(а) Штумпф: 2023-04-17 14:40 GMT
Fedor
#56026 2023-04-17 15:01 GMT
#56024 Штумпф :

Из вашего объяснения, не понятно, откуда взялась Ц Б сила. Для объяснения я нарисовал картинку, на которой изображены все вами указанные силы(сила тяготения и сила направленная по касательной к траектории). Сложил эти силы и получил равнодействующую силу. Как видите, равнодействующая сила направлена далеко не по направлению от центра обращения Земли. А поэтому Ц Б не является. 

                                                                                                                                   

При движении спутников и Земли вокруг Солнца силы по касательной к траектории отсутствуют. Скорости спутников и Земли не меняются по величине. В то же время постоянно происходит изменение направления их  движения (они вынуждены двигаться по кругу). Гравитационное поле своей силой принуждает спутники менять направление их движения. Центробежная сила — это та сила инерции движущегося тела, которая препятствует (сопротивляется) изменению  направления его движения. Эта сила создает натяжение веревки и направлена она строго против силы гравитационного притяжения.

 

(комментарий модератора: ну может хватит уже азинею нести, а?).


отредактировал(а) zam: 2023-04-17 16:07 GMT
zam
#56027 2023-04-17 15:42 GMT
#56008 Штумпф :

Как я правильно понимаю, формулой F = m*g можно пользоваться для определения силы тяжести тела массой m, в любой точке пространства — на поверхности земли и на каком угодно расстоянии от нее?

Совершенно верно. И на Луне, и на Марсе, и в другой галактике.

Например, зная массу тела и УСП в данной точке пространства, находим силу тяжести действующую на тело.

А во всех других случаях проявления силы, нужно пользоваться формулой F = m*a ?

А по этой формуле находится равнодействующая всех приложенных к телу сил, совсем не обязательно гравитационных.

Поскольку мы не знаем, с каким ускореием тело движется по горизонтали, относительно Земли.

Это здесь совсем ни  при чём. Пусть движется как угодно и куда угодно.

И еще. Наверно вектор силы должен иметь такое же направление, как и вектор ускорениния?

Да. В механике Ньютона-Лагранжа вектор силы и вектор ускорения сонаправлены: \(\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}\) .

zam
#56028 2023-04-17 16:00 GMT
#56019 Штумпф :

А откуда у спутника возьмется центробежная сила, веревки то от спутника до Земли нет?

Верёвка есть. В данном роль верёвки выполняет гравитационное поле.

Или например у Земли, когда она вокруг Солнца обращается, откуда Ц Б сила появиться должна?

А вот этот предмет для вас будет, скорее всего, за пределами понимания.

Дело в том, что никакая центробежная сила не появляется.

Но, если мы рассматриваем движение в неинерциальной системе отсчёта (то есть в такой, в которой законы Ньютона не выполняются), то при записи уравнений движения мы вынуждены добавить слагаемые с размерностью силы, которых реально не существует. Эти силы называются силами инерции в смысле Эйлера (эйлеровы силы инерции). Они так и называются — фиктивные (реально не существующие). [Обратите внимание, это совсем не реальные, ньютоновы силы инерции, о которых давеча был длинный разговор и которые действуют на связи, удерживающие предмет на круговой орбите, а не на предмет].

Про это в самом примитивном изложении можно почитать в Вики: https://ru.wikipedia.org/wiki/Неинерциальная_система_отсчёта  https://ru.wikipedia.org/wiki/Неинерциальная_система_отсчёта  .

Какую же систему остчёта следует выбрать для того, чтобы был верным первый ответ в ээтой теме? Она довольно странная. Её начало в центре Земли. Одна ось направлена перпендикулярно плоскости орбиты спутника (она и будет осью вращения). Другая ось направлена на спутник (следит за ним). То есть, это вращающаяся система отсчёта. Вращается она со скоростью обращения спутника вокруг Земли. Вот теперь ситуация такая. На спутник действует сила притяжения (к центру Земли) и сила центробежная (от центра Земли). Они равны и противоположно направлены. Спутник покоится.

zam
#56029 2023-04-17 16:06 GMT
#56024 Штумпф :

Из вашего [Fedor'а] объяснения, не понятно, откуда взялась Ц Б сила.

Нет смысла слушать объяснения того, кто сам ничего не понимает.

Для объяснения я нарисовал картинку, на которой изображены все вами указанные силы(сила тяготения и сила направленная по касательной к траектории). Сложил эти силы и получил равнодействующую силу. Как видите, равнодействующая сила направлена далеко не по направлению от центра обращения Земли. А поэтому Ц Б не является. 

                                                                                                                                   25284-111.png

Оставьте только FТ, и всё станет правильно.

Штумпф
#56031 2023-04-17 17:01 GMT
#56028 zam :
#56019 Штумпф :

А откуда у спутника возьмется центробежная сила, веревки то от спутника до Земли нет?

Верёвка есть. В данном роль верёвки выполняет гравитационное поле.

Или например у Земли, когда она вокруг Солнца обращается, откуда Ц Б сила появиться должна?

А вот этот предмет для вас будет, скорее всего, за пределами понимания.

Дело в том, что никакая центробежная сила не появляется.

Но, если мы рассматриваем движение в неинерциальной системе отсчёта

Нам не нужны Эйлеровы фиктивные силы!

Авторы закона ВТ Ньютона считали, что на Землю, при обращении ее вокруг Солнца действуют 2 силы. Ц Б и Ц С силы. Оспаривать это бессмысленно, потому, что сила притяжения, расчитанная по формуле ЗВТ Ньютона в точности равна центробежной силе, рассчитанной по формуле F = mV2/R. (3,56 х 1022 Н)

Сейчас мы выяснили, что Ц Б силы действующей на Землю, при обращении ее вокруг Солнца не существует. А есть только одна Ц С сила — сила тыготения.

Получается, что Земля давно должна упасть на Солнце и сгореть в огненной пучине?

 

Штумпф
#56032 2023-04-17 17:22 GMT
#56029 zam :
#56024 Штумпф :

Из вашего [Fedor'а] объяснения, не понятно, откуда взялась Ц Б сила.

Нет смысла слушать объяснения того, кто сам ничего не понимает.

Для объяснения я нарисовал картинку, на которой изображены все вами указанные силы(сила тяготения и сила направленная по касательной к траектории). Сложил эти силы и получил равнодействующую силу. Как видите, равнодействующая сила направлена далеко не по направлению от центра обращения Земли. А поэтому Ц Б не является. 

                                                                                                                                   25284-111.png

Оставьте только FТ, и всё станет правильно.

Я бы с вами согласился, если бы Земля не испытывала лобового сопротивления. Но практика показывает, что спутники постепенно приближаются к Земле и требуется корректировка их орбиты. То же самое, только в большей степени (диаметр спутника намного меньше диаметра Земли), испытывает и Земля при обращении вокруг Солнца.

Поэтому, сила Fv должна неприменно действовать на Землю. К тому же скорость Земли, на орбите вокруг Солнца изменяется с годовым циклом, от 29,3 до 30,3км/с. По инерции так Земля двигаться не может. Значит существует какая то внешняя сила Fv? Пока для нас неизвестного происхождения?

Учитывая, что сила лобового сопротивления в космосе мала, то и сила эта тоже маленькая, по сравнению с «гравитационной» силой.

Вот и получается, что на картинке все верно?

Или я где то ошибаюсь?

Штумпф
#56033 2023-04-17 17:33 GMT
#56026 Fedor :
#56024 Штумпф :

Из вашего объяснения, не понятно, откуда взялась Ц Б сила. Для объяснения я нарисовал картинку, на которой изображены все вами указанные силы(сила тяготения и сила направленная по касательной к траектории). Сложил эти силы и получил равнодействующую силу. Как видите, равнодействующая сила направлена далеко не по направлению от центра обращения Земли. А поэтому Ц Б не является. 

                                                                                                                                   

При движении спутников и Земли вокруг Солнца силы по касательной к траектории отсутствуют. Скорости спутников и Земли не меняются по величине.

Скорость Земли с годичным циклом, изменяется от 29,3 до 30,3км/с.

В то же время постоянно происходит изменение направления их  движения (они вынуждены двигаться по кругу). Гравитационное поле своей силой принуждает спутники менять направление их движения. Центробежная сила — это та сила инерции движущегося тела, которая препятствует (сопротивляется) изменению  направления его движения. Эта сила создает натяжение веревки и направлена она строго против силы гравитационного притяжения.

У нас нет никакой веревки между Землей и Солнцем. И центробежная сила, действующая на Землю, при обращении ее врокруг Солнца, если я не ошибаюсь, присутствует только в вашем воображении.

 


отредактировал(а) Штумпф: 2023-04-18 07:37 GMT