Que signifie g en physique ? Loi de la gravité, accélération de la chute libre et poids corporel

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Que signifie g en physique ? Loi de la gravité, accélération de la chute libre et poids corporel
Que signifie g en physique ? Loi de la gravité, accélération de la chute libre et poids corporel
Anonim

Afin de faciliter le travail avec différentes quantités en physique, leur notation standard est utilisée. Grâce à eux, tout le monde peut facilement se souvenir de nombreuses formules importantes pour certains processus. Dans cet article, nous examinerons la question de savoir ce que signifie g. en physique

Phénomène de gravité

Le phénomène de gravité
Le phénomène de gravité

Pour comprendre ce que signifie g en physique (ce sujet est abordé en 7e année du secondaire), vous devez vous familiariser avec le phénomène de la gravité. À la fin du XVIIe siècle, Isaac Newton publie son célèbre ouvrage scientifique, dans lequel il formule les principes de base de la mécanique. Dans cet ouvrage, il a distingué une place particulière pour la soi-disant loi de la gravitation universelle. Selon lui, tous les corps qui ont une masse finie sont attirés les uns vers les autres, quelle que soit la distance qui les sépare. La force d'attraction entre les corps de masses m1, m2 est calculée à l'aide de la formule suivante:

F=Gm1m2/r2.

Ici G - constante gravitationnelle universelle, r -la distance entre les centres de masse des corps dans l'espace. La force F est appelée l'interaction gravitationnelle, qui, comme la force de Coulomb, diminue avec le carré de la distance, mais contrairement à la force de Coulomb, la gravité n'est qu'attractive.

Accélération en chute libre

Chute libre
Chute libre

Le titre de ce paragraphe de l'article est la réponse à la question de savoir ce que signifie la lettre g en physique. Il est utilisé parce que le mot latin pour "gravité" est gravitas. Reste maintenant à comprendre ce qu'est l'accélération en chute libre. Pour ce faire, considérez quelle force agit sur chaque corps situé près de la surface de la Terre. Soit le corps de masse m, alors on obtient:

F=Gm M /R2=mg, où g=GM/R2.

Ici M, R sont la masse et le rayon de notre planète. Notez que même si le corps est à une certaine hauteur h au-dessus de la surface, alors cette hauteur est bien inférieure à R, elle peut donc être ignorée dans la formule. Calculer la valeur de g:

g=GM/R2=6, 6710-115, 97210 24/(6371000)2=9.81 m/c2.

Que signifie g en physique ? L'accélération g est la valeur par laquelle la vitesse d'absolument tout corps tombant librement à la surface de la Terre augmente. D'après les calculs, il s'ensuit que l'augmentation de la vitesse pour chaque seconde de chute est de 9,81 m/s (35,3 km/h).

Veuillez noter que la valeur de g ne dépend pas de la masse corporelle. En fait, on peut voir que les corps plus denses tombent plus vite moinsdense. Cela se produit parce qu'ils sont affectés par différentes forces de résistance à l'air, et non par différentes forces de gravité.

La formule ci-dessus vous permet de déterminer g non seulement pour notre Terre, mais aussi pour toute autre planète. Par exemple, si nous y substituons la masse et le rayon de Mars, nous obtenons la valeur 3,7 m/s2, soit presque 2,7 fois moins que pour la Terre.

Poids corporel et accélération g

Ci-dessus, nous avons examiné ce que g signifie en physique, il s'est également avéré qu'il s'agit de l'accélération avec laquelle tous les corps tombent dans l'air, et g est également un coefficient lors du calcul de la gravité.

Le poids du verre sur la table
Le poids du verre sur la table

Considérez maintenant la situation où le corps est au repos, par exemple, un verre est sur la table. Deux forces agissent sur elle - la gravité et les réactions de soutien. Le premier est lié à la gravité et est dirigé vers le bas, le second est dû à l'élasticité du matériau de la table et est dirigé vers le haut. Le verre ne s'envole pas et ne tombe pas à travers la table simplement parce que les deux forces s'équilibrent. Dans ce cas, la force avec laquelle le corps (verre) appuie sur le support (table) s'appelle le poids du corps. Évidemment, son expression prendra la forme:

P=mg.

Le poids corporel est une valeur variable. La formule écrite ci-dessus est valable pour un état de repos ou de mouvement uniforme. Si le corps se déplace avec une accélération, son poids peut à la fois augmenter et diminuer. Par exemple, le poids des astronautes, que le propulseur lance en orbite terrestre basse, augmente plusieurs fois pendant le lancement.

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