Qu'est-ce que g et à quoi est-il égal. Accélération de la chute libre : découverte, raisons, formule

Qu'est-ce que g et à quoi est-il égal.  Accélération de la chute libre : découverte, raisons, formule
Qu'est-ce que g et à quoi est-il égal. Accélération de la chute libre : découverte, raisons, formule

Accélération chute libre- l'une des nombreuses découvertes du grand Newton, qui a non seulement résumé l'expérience de ses prédécesseurs, mais a également donné une explication mathématique stricte à un grand nombre de faits et de données expérimentales.

Conditions préalables à l'ouverture. Les expériences de Galilée

L'une des nombreuses expériences de Galileo Galilei était consacrée à l'étude du mouvement des corps en vol. Avant cela, la vision du monde était dominée par l’idée selon laquelle les corps plus légers tombent plus lentement que les plus lourds. Lancement Divers articles du haut de la tour penchée de Pise, Galilée a établi que l'accélération de la gravité pour des corps de masses différentes est absolument la même.

Galilée a attribué à juste titre les légères divergences entre la théorie et les données expérimentales à l'influence de la résistance de l'air. Pour prouver son raisonnement, il proposa de répéter l'expérience dans le vide, mais à cette époque faisabilité technique manquait pour cela. Seulement après de nombreuses années expérience de pensée Galilée a été réalisé par Isaac Newton.

La théorie de Newton

L’honneur de découvrir la loi de la gravitation universelle appartient à Newton, mais l’idée elle-même était dans l’air depuis environ 200 ans. La principale condition préalable à la formation de nouveaux principes de la mécanique céleste était les lois de Kepler, formulées par lui sur la base de nombreuses années d’observations. De l’océan d’hypothèses et de conjectures, Newton a extrait l’hypothèse sur la force gravitationnelle du Soleil et a étendu sa théorie au concept de gravitation universelle. Il a testé son hypothèse sur proportionnalité inverse force au carré de la distance, en considérant l'orbite de la Lune. Des tests ultérieurs de cette idée ont été réalisés à l'aide d'études sur le mouvement des satellites de Jupiter. Les résultats des observations ont montré que les mêmes forces agissent entre les satellites des planètes et les planètes elles-mêmes que lors de l'interaction du Soleil et des planètes.

Découverte de la composante gravitationnelle

La force d'attraction de la Terre vers le Soleil obéissait à la formule :

Les expériences ont montré que le facteur 1/d 2 dans ce rapport était tout à fait applicable si l'on considère d'autres planètes du système solaire. La constante G était un coefficient qui réduisait la valeur de la proportion à une valeur numérique.

Guidé par propre théorie, Newton a mesuré les rapports des masses de divers corps célestes, par exemple la masse de Jupiter / la masse du Soleil, la masse de la Lune / la masse de la Terre, mais Newton n'a pas pu donner de réponse numérique à la question du poids de la Terre, puisque la constante G restait encore inconnue.

La valeur de la constante gravitationnelle n'a été découverte qu'un demi-siècle après la mort de Newton. Les estimations de cette valeur basées sur des hypothèses similaires à celles de Newton ont montré que cette valeur est négligeable et que dans des conditions terrestres, il est presque impossible de calculer sa valeur. La gravité ordinaire semble énorme car tous les objets que nous connaissons sont incroyablement petits par rapport à la masse du globe.

Fin XVIIIe siècle. Cote G

Les premières tentatives de mesure de G ont eu lieu à la fin du XVIIIe siècle. Ils ont utilisé une immense montagne comme force d’attraction. L'ampleur de l'accélération due à la gravité a été estimée sur la base de l'écart par rapport à la verticale du balancier situé à proximité immédiate de la montagne. À l'aide de données géologiques, la masse de la montagne et sa distance moyenne au pendule ont été estimées. C’est ainsi que nous avons obtenu la première mesure, assez grossière, de la mystérieuse constante.

Les mesures de Lord Cavendish

Lord Cavendish a mesuré l'attraction gravitationnelle dans son laboratoire en utilisant la méthode de pesée libre.

A été utilisé pour des expériences boule de métal et un énorme morceau de métal. Cavendish attachait de petites boules de métal à une fine barre et y apportait de grosses boules de plomb. À la suite de l'impact, la barre s'est tordue jusqu'à ce que l'effet de gravité compense les forces de Hooke. L’expérience était si subtile que même le moindre souffle de vent pouvait annuler les résultats de la recherche. Pour éviter la convection, Cavendish tout instrument de mesure placé dans une grande boîte, puis placé dans une pièce fermée, et les observations de l'expérience ont été effectuées à l'aide d'un télescope.

Après avoir calculé les forces de torsion du fil, Cavendish a estimé la valeur de G, qui n'a ensuite été que légèrement corrigée grâce à d'autres expériences plus précises. DANS système moderne unités:

G =6,67384 × 10 -11 m 3 kg -1 s -2 .

Cette valeur est l'une des rares constantes physiques. Sa signification reste inchangée partout dans l’Univers.

Mesurer l'accélération de la Terre

Selon la troisième loi de Newton, la force d'attraction entre deux corps dépend uniquement de leur masse et de la distance qui les sépare. Ainsi, en substituant le facteur connu de la deuxième loi de Newton dans le côté droit de l’équation, nous obtenons :

Dans notre cas, la masse m peut être réduite, et la valeur a est l'accélération avec laquelle le corps m est attiré vers la Terre. Actuellement, l'accélération de la gravité est généralement désignée par la lettre g. On a:

Dans notre cas, d est le rayon de la Terre, M est sa masse et G est cette constante insaisissable que les physiciens recherchent depuis de nombreuses années. En remplaçant les données connues dans l'équation, nous obtenons : g=9,8 m/s 2 . Cette valeur est l'accélération de la gravité sur Terre.

Valeurs G pour différentes latitudes

Puisque notre planète n’est pas sphérique, mais est un géoïde, son rayon n’est pas le même partout. La terre est pour ainsi dire aplatie, donc à l'équateur et aux deux pôles, l'accélération de la chute libre prendra différentes significations. En général, la différence entre les lectures de longueur de rayon est d'environ 43 km. Par conséquent, en physique, pour résoudre des problèmes, on prend l'accélération de la gravité, qui est mesurée à une latitude d'environ 45 0. Bien souvent, pour faciliter les calculs, elle est prise égale à 10 m/s 2.

Valeur G pour la Lune

Notre satellite obéit aux mêmes lois que le reste des planètes système solaire. À proprement parler, lors du calcul de l’accélération à la surface de la Lune, il faut également prendre en compte l’attraction du Soleil.

Mais, comme le montre la formule, avec l'augmentation de la distance, la valeur de la force d'attraction diminue fortement. Par conséquent, en écartant toutes les forces secondaires, nous utilisons la même formule :

Ici M est la masse de la Lune et d est son diamètre. En remplaçant les valeurs connues, nous obtenons la valeur G L = 1,622 m/s 2 . Cette valeur représente l'accélération de la gravité sur la Lune.

C'est précisément cette petite valeur de G L qui est raison principale qu'il n'y a pas d'atmosphère sur la Lune. Selon certaines données, à la nuit des temps, notre satellite possédait une atmosphère, mais en raison de la faible gravité, la Lune l'a rapidement perdue. Toutes les planètes de grande masse ont généralement leur propre atmosphère. L'accélération de la chute libre est suffisamment élevée pour qu'ils non seulement ne perdent pas leur propre atmosphère, mais également pour capter une certaine quantité de gaz moléculaire depuis l'espace.

Résumons quelques résultats. L’accélération de la chute libre est une quantité que possède tout corps matériel. Aussi surprenant que cela puisse paraître, tout ce qui a une masse attire les objets environnants. C’est juste que cette attirance est si petite qu’elle ne joue aucun rôle dans la vie ordinaire. Néanmoins, les scientifiques prennent au sérieux même les plus petites constantes physiques, en raison de l'influence qu'elles ont sur le monde, nous ne l'avons pas encore complètement étudié.

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Très souvent, les gens lisent des forums en anglais, mais parfois l'ignorance du jargon individuel ou des abréviations peut « briser » la compréhension de l'ensemble du message. Pour éviter que cela ne vous arrive, nous avons créé une catégorie distincte dans laquelle nous inclurons les transcriptions des textes les plus populaires. mots étrangers et les termes. N’oubliez donc pas de nous mettre dans vos favoris, nous aurons encore beaucoup d’informations intéressantes. Dans cet article, nous parlerons d'une lettre aussi mystérieuse que g, décodage et traduction vous le découvrirez un peu ci-dessous.
Cependant, avant de continuer, je voudrais vous conseiller de lire quelques nouvelles populaires sur le thème de l'argot étranger. Par exemple, que signifie Crib, la traduction de Dawg, que signifie Coming Soon, qu'est-ce que Very nice, etc.
Alors continuons que signifie G traduction? Cette lettre a plusieurs significations, regardons les plus populaires.

g- forme abrégée du mot « gangsta »


Exemple:

dans Thug"z Mansion, tu dois être un G (?)

Yo, c'est un vrai G, il a fait trembler le capot. (Yo, c'est un vrai G dans son quartier)

G est l'abréviation du mot « grand », soit 1000 US$

Exemple:

Ça coûte cent G"z à un négro (Big Syke - Picture Me Rollin") (?)

g- un mot utilisé pour appeler quelqu'un qui ne connaît pas son nom, comme dans un taxi

Exemple:

Yo, G, à la 21e rue (Bonjour G, à la 21e rue).

g- un mot utilisé par un ami proche pour exprimer son affection "affection" (la de da fantaisie, mdr)

Exemple:

C'est ça, G ! (C'est ça, G !).

Ne fais pas face à Lorenzo, c'est mon G. (?)

"G" ne fait pas nécessairement référence à " gansta". Dans le Queens, parmi les gens que je connais, les "G" sont pour la plupart des gars qui ont leur propre "merde ensemble" (c'est-à-dire qu'ils sont organisés, savent ce qu'ils veulent, etc.) ou c'est quelqu'un qui a de la chance dans la vie.
C’est une personne qui a fière allure, qui est en forme, intelligente, qui a de l’argent, qui est polie avec les hommes et les femmes, qui est bien habillée, etc. Ce sont celles qu’on appelle « g". Ainsi, la plupart des communautés hip hop/gangster ne sont pas du tout « G » en raison du manque de cerveau, d'argent, de compétences sociales, de classe, de style, etc.
Lil Wayne ne doit pas être considéré comme un « G » (en raison de son manque de réussite dans tous les aspects de la vie, comme son incapacité à se comporter correctement, sa faible intelligence, etc.).

Jay Z est "G" (paroles de haute qualité, argent, Beyoncé, style, classe, etc.).

g est l'abréviation de « GHB » ou, comme on l'appelle également, gamma-hydroxybutyrate, une drogue qui provoque une intoxication alcoolique, réduit l'inhibition et augmente la libido, également connue sous le nom de « drogue du viol ». Drogue très utilisée dans les raves et les boîtes de nuit du début au milieu des années 90. Connu pour ses effets euphorisants, sédatifs et anabolisants.
La surutilisation de « G » peut provoquer le coma et des convulsions


g- abréviation de "Glass" (cristal meth), une drogue synthétique


Ne fumez pas de G.

La plupart des transcriptions des mots associés à « G » le définissent comme « gansta » ou quelque chose qui est associé à la culture. » gansta".
Cependant, l'utilisation originale du « G » vient de la secte divisée « Nation de l'Islam », cette secte connue sous le nom de « nation des 5 pour cent ». Il était à l'origine utilisé pour promouvoir une croyance en la piété ou en Dieu (Dieu) qui pouvait être atteint de l'intérieur et était utilisé dans le contexte de la référence aux membres de la « nation des 5 pour cent », également connue sous le nom de « nation des dieux ». En ce sens, le groupe HipHop du clan « Wu-Tang » utilise habituellement le « G ».

C'est mon "G" de la Nation Universelle des Dieux. (C'est mon "G" de la Nation Universelle des Dieux).

Ce religion identifie tous les hommes noirs (ou autres affiliés à ce groupe) comme leur propre dieu.

  • "quoi de neuf g" (Comment vas-tu G)
  • "sup dieu" (Cool, mon dieu).
Après avoir lu cet article, vous avez appris que signifie G traduction, et vous ne vous retrouverez plus dans une situation difficile lorsque vous la retrouverez dans le texte.

Convertisseur de longueur et de distance Convertisseur de masse Convertisseur de volume produits en vrac et produits alimentaires Convertisseur de superficie Convertisseur de volume et d'unités en recettes culinaires Convertisseur de température Convertisseur de pression, Stress mécanique, Module de Young Convertisseur d'énergie et de travail Convertisseur de puissance Convertisseur de force Convertisseur de temps Convertisseur vitesse linéaire Convertisseur de nombres de convertisseur d'efficacité thermique et d'efficacité énergétique à angle plat en divers systèmes notations Convertisseur d'unités de mesure de quantité d'information Taux de change Tailles de vêtements et chaussures pour femmes Tailles Vêtements pour hommes et patins Convertisseur de vitesse angulaire et de vitesse de rotation Convertisseur d'accélération Convertisseur d'accélération angulaire Convertisseur de densité Convertisseur de volume spécifique Convertisseur de moment d'inertie Convertisseur de couple Convertisseur de couple Convertisseur chaleur spécifique combustion (en masse) Convertisseur de densité d'énergie et de chaleur spécifique de combustion (en volume) Convertisseur de différence de température Convertisseur de coefficient de dilatation thermique Convertisseur résistance thermique Convertisseur de conductivité thermique Convertisseur la capacité thermique spécifique Exposition énergétique et convertisseur de puissance Radiation thermique Convertisseur de densité de flux thermique Convertisseur de coefficient de transfert de chaleur Convertisseur de débit volumique Convertisseur de débit massique Convertisseur de débit molaire Convertisseur de densité de débit massique Convertisseur de concentration molaire Convertisseur de concentration massique en solution Convertisseur de viscosité dynamique (absolue) Convertisseur viscosité cinématique Convertisseur tension superficielle Convertisseur de perméabilité à la vapeur Convertisseur de perméabilité à la vapeur et de taux de transfert de vapeur Convertisseur de niveau sonore Convertisseur de sensibilité du microphone Convertisseur de niveau pression sonore(SPL) Convertisseur de niveau de pression acoustique avec pression de référence sélectionnable Convertisseur de luminosité Convertisseur d'intensité lumineuse Convertisseur d'éclairement Convertisseur de résolution infographie Convertisseur de fréquence et de longueur d'onde Convertisseur de puissance dioptrique et de longueur focale Convertisseur de puissance dioptrique et de grossissement de l'objectif (×) charge électrique Convertisseur de densité de charge linéaire Convertisseur densité superficielle Convertisseur de convertisseur de densité de charge de volume de charge courant électrique Convertisseur de densité de courant linéaire Convertisseur de densité de courant de surface Convertisseur de tension champ électrique Convertisseur de potentiel et de tension électrostatique Convertisseur de résistance électrique Convertisseur de résistivité électrique Convertisseur de conductivité électrique Convertisseur de conductivité électrique Capacité électrique Convertisseur d'inductance Convertisseur de calibre de fil américain Niveaux en dBm (dBm ou dBmW), dBV (dBV), watts et autres unités Convertisseur de force magnétomotrice Tensions du convertisseur champ magnétique Convertisseur Flux magnétique Convertisseur d'induction magnétique Rayonnement. Convertisseur de débit de dose absorbée par rayonnement ionisant Radioactivité. Convertisseur de désintégration radioactive Rayonnement. Convertisseur de dose d'exposition Rayonnement. Convertisseur de dose absorbée Convertisseur de préfixe décimal Transfert de données Convertisseur de typographie et d'imagerie Convertisseur d'unités de volume de bois Calcul de la masse molaire Tableau périodique éléments chimiques D. I. Mendeleïev

1 accélération gravitationnelle [g] = 980,664999999998 centimètre par seconde par seconde [cm/s²]

Valeur initiale

Valeur convertie

décimètre par seconde par seconde mètre par seconde par seconde kilomètre par seconde par seconde hectomètre par seconde par seconde décamètre par seconde par seconde centimètre par seconde par seconde millimètre par seconde par seconde micromètre par seconde par seconde nanomètre par seconde par seconde picomètre par seconde par seconde femtomètre par seconde par seconde attomètre par seconde par seconde gal galileo miles par seconde par seconde yard par seconde par seconde pieds par seconde par seconde pouces par seconde par seconde accélération gravitationnelle accélération de la chute libre sur le Soleil accélération de la chute libre sur Mercure accélération de la libre chute sur Vénus accélération de la chute libre sur la Lune accélération de la chute libre sur Mars accélération de la chute libre sur Jupiter accélération de la chute libre sur Saturne accélération de la chute libre sur Uranus accélération de la chute libre sur Neptune accélération de la chute libre sur Pluton accélération de la chute libre sur Haumea secondes pour accélérer de 0 à 100 km/h secondes pour accélération de 0 à 200 km/h secondes pour accélération de 0 à 60 mph secondes pour accélération de 0 à 100 mph secondes pour accélération de 0 à 200 mph

Densité de charge volumique

En savoir plus sur l'accélération

informations générales

L'accélération est la variation de la vitesse d'un corps sur une certaine période de temps. Dans le système SI, l'accélération est mesurée en mètres par seconde par seconde. D'autres unités sont également souvent utilisées. L'accélération peut être constante, par exemple l'accélération d'un corps en chute libre, ou elle peut changer, par exemple l'accélération d'une voiture en mouvement.

Les ingénieurs et les concepteurs prennent en compte l’accélération lors de la conception et de la fabrication des voitures. Les conducteurs utilisent la connaissance de la rapidité avec laquelle leur voiture accélère ou décélère pendant la conduite. La connaissance de l'accélération aide également les constructeurs et les ingénieurs à prévenir ou à minimiser les dommages causés par une accélération ou une décélération soudaine associée à des impacts ou à des secousses, comme lors de collisions de voitures ou de tremblements de terre.

Protection contre l'accélération avec structures amortissantes et amortissantes

Si les constructeurs prennent en compte les accélérations possibles, le bâtiment devient plus résistant aux chocs, ce qui permet de sauver des vies lors de tremblements de terre. Dans les endroits à forte sismicité, comme au Japon, les bâtiments sont construits sur des plates-formes spéciales qui réduisent l'accélération et amortissent les chocs. La conception de ces plates-formes est similaire à celle des suspensions des voitures. La suspension simplifiée est également utilisée dans les vélos. Il est souvent installé sur les vélos de montagne pour réduire l'inconfort, les blessures et les dommages au vélo dus aux accélérations soudaines des chocs lors de la progression. surfaces inégales. Les ponts sont également montés sur des suspensions pour réduire l'accélération que les véhicules circulant sur le pont lui confèrent. Les accélérations provoquées par les mouvements à l'intérieur et à l'extérieur des bâtiments perturbent les musiciens dans les studios de musique. Pour le réduire, l'ensemble du studio d'enregistrement est suspendu à des dispositifs d'amortissement. Si un musicien installe un studio d'enregistrement à domicile dans une pièce sans isolation phonique suffisante, son installation dans un bâtiment déjà construit est très difficile et coûteuse. Chez nous, seul le sol est installé sur cintres. Puisque l’effet de l’accélération diminue avec l’augmentation de la masse sur laquelle elle agit, au lieu d’utiliser des cintres, les murs, sols et plafonds sont parfois alourdis. Les plafonds sont également parfois installés suspendus, car ce n'est pas si difficile et coûteux à faire, mais cela contribue à réduire la pénétration du bruit extérieur dans la pièce.

Accélération en physique

Selon la deuxième loi de Newton, la force agissant sur un corps est égale au produit de la masse du corps et de son accélération. La force peut être calculée à l'aide de la formule F = ma, où F est la force, m la masse et a l'accélération. Ainsi, la force agissant sur un corps modifie sa vitesse, c'est-à-dire lui donne une accélération. Selon cette loi, l’accélération dépend non seulement de l’ampleur de la force qui pousse le corps, mais aussi proportionnellement de la masse du corps. Autrement dit, si une force agit sur deux corps, A et B, et que B est plus lourd, alors B se déplacera avec moins d’accélération. Cette tendance des corps à résister à un changement d’accélération est appelée inertie.

L'inertie est facile à voir dans Vie courante. Par exemple, les automobilistes ne portent pas de casque, mais les motocyclistes voyagent généralement avec un casque et souvent avec d'autres vêtements de protection, par ex. vestes en cuir avec des épaississements. L'une des raisons est que lors d'une collision avec une voiture, plus moto légère et le motocycliste changera de vitesse plus rapidement, c'est-à-dire qu'il commencera à se déplacer avec une plus grande accélération que la voiture. S'il n'est pas couvert par la moto, le pilote sera probablement éjecté du siège de la moto, car celle-ci est encore plus légère qu'une moto. Dans tous les cas, le motocycliste subira des blessures graves, tandis que le conducteur subira des blessures bien moindres, puisque la voiture et le conducteur subiront beaucoup moins d'accélération lors de la collision. Cet exemple ne prend pas en compte la force gravité universelle; on suppose qu’elle est négligeable par rapport à d’autres forces.

Accélération et mouvement circulaire

Un corps qui se déplace en cercle avec une vitesse de même grandeur a une vitesse vectorielle variable, puisque sa direction change constamment. Autrement dit, ce corps se déplace avec accélération. L'accélération est dirigée vers l'axe de rotation. Dans ce cas, c’est au centre du cercle que se trouve la trajectoire du corps. Cette accélération, ainsi que la force qui la provoque, est dite centripète. Selon la troisième loi de Newton, chaque force possède une force opposée, agissant dans la direction opposée. Dans notre exemple, cette force est dite centrifuge. C'est ce qui maintient les chariots sur les montagnes russes, même lorsqu'ils se déplacent à l'envers sur des rails circulaires verticaux. La force centrifuge éloigne les chariots du centre du cercle créé par les rails, de sorte qu'ils soient plaqués contre les rails.

Accélération et gravité

L'attraction gravitationnelle des planètes est l'une des principales forces qui agissent sur les corps et leur donnent une accélération. Par exemple, cette force attire les corps situés près de la Terre vers la surface de la Terre. Grâce à cette force, un corps lâché près de la surface de la Terre, et sur lequel aucune autre force n'agit, est en chute libre jusqu'à ce qu'il entre en collision avec la surface de la Terre. L'accélération de ce corps, appelée accélération de la gravité, est de 9,80665 mètres par seconde par seconde. Cette constante est notée g et est souvent utilisée pour déterminer le poids d'un corps. Puisque, selon la deuxième loi de Newton, F = ma, alors le poids, c'est-à-dire la force qui agit sur le corps, est le produit de la masse et de l'accélération de la gravité g. La masse corporelle est facile à calculer, donc le poids est également facile à trouver. Il convient de noter que le mot « poids » dans la vie de tous les jours désigne souvent une propriété du corps, la masse, et non la force.

L'accélération de la gravité est différente selon les planètes et les objets astronomiques, car elle dépend de leur masse. L'accélération de la gravité près du Soleil est 28 fois supérieure à celle de la Terre, près de Jupiter elle est 2,6 fois supérieure et près de Neptune elle est 1,1 fois supérieure. L'accélération à proximité des autres planètes est moindre que sur Terre. Par exemple, l’accélération à la surface de la Lune est égale à 0,17 accélération à la surface de la Terre.

Accélération et véhicules

Tests d'accélération pour voitures

Il existe un certain nombre de tests pour mesurer les performances des voitures. L'un d'eux vise à tester leur accélération. Cela se fait en mesurant le temps nécessaire à une voiture pour accélérer de 0 à 100 kilomètres (62 miles) par heure. Dans les pays qui n'utilisent pas le système métrique, l'accélération de zéro à 97 kilomètres par heure est testée. Les voitures qui accélèrent le plus rapidement atteignent cette vitesse en 2,3 secondes environ, ce qui est moins que le temps qu'il faudrait à un corps pour atteindre cette vitesse en chute libre. Il existe même des programmes pour téléphones portables, qui aident à calculer ce temps d'accélération à l'aide des accéléromètres intégrés au téléphone. Il est toutefois difficile de dire dans quelle mesure ces calculs sont précis.

L'effet de l'accélération sur les gens

Lorsqu’une voiture accélère, les passagers sont tirés dans la direction opposée au mouvement et à l’accélération. C'est-à-dire en arrière lors de l'accélération et en avant lors du freinage. Lors d'arrêts brusques, comme lors d'une collision, les passagers sont projetés si violemment en avant qu'ils peuvent être éjectés de leur siège et heurter la garniture ou la vitre de la voiture. Il est même probable qu’ils briseront la vitre sous leur poids et s’envoleront hors de la voiture. C’est à cause de ce danger que de nombreux pays ont adopté des lois exigeant que les ceintures de sécurité soient installées dans toutes les voitures neuves. De nombreux pays ont également exigé que le conducteur, tous les enfants et au moins le passager avant portent la ceinture de sécurité pendant la conduite.

Les vaisseaux spatiaux se déplacent avec une grande accélération lorsqu'ils entrent sur l'orbite terrestre. Le retour sur Terre s’accompagne au contraire d’un net ralentissement. Cela rend non seulement les astronautes inconfortables, mais aussi dangereux, c'est pourquoi ils suivent un entraînement intensif avant de se rendre dans l'espace. Une telle formation aide les astronautes à supporter plus facilement les surcharges associées à une accélération élevée. Les pilotes d'avions à grande vitesse suivent également cette formation, car ces avions atteignent des accélérations élevées. Sans entraînement, une accélération soudaine provoque un écoulement de sang hors du cerveau et une perte de la vision des couleurs, puis de la vision latérale, puis de la vision en général, puis de la perte de conscience. C'est dangereux, car les pilotes et les astronautes ne peuvent pas contrôler l'avion ou vaisseau spatial. Jusqu'au début de l'entraînement en surcharge exigence obligatoire dans la formation des pilotes et des astronautes, de fortes surcharges d'accélération entraînaient parfois des accidents et la mort des pilotes. La formation aide à prévenir la perte de conscience et permet aux pilotes et aux astronautes de résister à de fortes accélérations pendant de plus longues périodes.

En plus de l'entraînement en centrifugeuse décrit ci-dessous, les astronautes et les pilotes apprennent une technique spéciale pour contracter les muscles abdominaux. Dans le même temps, les vaisseaux sanguins se rétrécissent et moins de sang pénètre dans le partie inférieure corps. Les combinaisons anti-G aident également à empêcher le sang de s'écouler hors du cerveau pendant l'accélération, car les oreillers spéciaux intégrés sont remplis d'air ou d'eau et exercent une pression sur le ventre et les jambes. Ces techniques empêchent le sang de s'écouler mécaniquement, tandis que l'entraînement par centrifugation aide une personne à augmenter son endurance et à s'habituer aux accélérations élevées. La centrifugeuse elle-même est tuyau horizontal avec une cabine à une extrémité du tuyau. Il tourne dans un plan horizontal et crée des conditions de forte accélération. La cabine est équipée d'un cardan et peut pivoter différentes directions, fournissant une charge supplémentaire. Pendant l’entraînement, les astronautes ou les pilotes portent des capteurs et les médecins surveillent leurs indicateurs, comme leur fréquence cardiaque. Ceci est nécessaire pour garantir la sécurité et permet également de contrôler l'adaptation des personnes. Dans une centrifugeuse, il est possible de simuler à la fois une accélération dans des conditions normales et une rentrée balistique dans l'atmosphère lors d'accidents. Les astronautes qui suivent une formation en centrifugation déclarent ressentir de graves douleurs à la poitrine et à la gorge.

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Après avoir étudié un cours de physique, les étudiants se retrouvent avec toutes sortes de constantes et leur signification en tête. Le thème de la gravité et de la mécanique ne fait pas exception. Le plus souvent, ils ne peuvent pas répondre à la question de savoir quelle est la valeur de la constante gravitationnelle. Mais ils répondront toujours sans équivoque qu’elle est présente dans la loi de la gravitation universelle.

De l'histoire de la constante gravitationnelle

Il est intéressant de noter que les œuvres de Newton ne contiennent pas une telle valeur. Il est apparu en physique bien plus tard. Pour être plus précis, seulement au début du XIXe siècle. Mais cela ne veut pas dire que cela n’existait pas. Les scientifiques ne l’ont tout simplement pas identifié ou reconnu valeur exacte. À propos, à propos du sens. La constante gravitationnelle est constamment affinée, puisqu'il s'agit d'une fraction décimale avec gros montant chiffres après la virgule précédés d'un zéro.

Précisément parce que cette quantité prend une telle petite valeur, explique que l'effet des forces gravitationnelles est imperceptible sur les petits corps. C’est juste qu’à cause de ce multiplicateur, la force d’attraction s’avère négligeable.

D'abord empiriquement Le physicien G. Cavendish a établi la valeur que prend la constante gravitationnelle. Et cela s'est produit en 1788.

Ses expériences utilisaient une fine tige. Il était suspendu à un mince fil de cuivre et mesurait environ 2 mètres de long. Deux boules de plomb identiques d'un diamètre de 5 cm étaient fixées aux extrémités de cette tige. De grosses boules de plomb étaient installées à côté d'elles. Leur diamètre était déjà de 20 cm.

Lorsque les grosses et petites billes se rejoignaient, une rotation de la tige était observée. Cela parlait de leur attirance. À partir des masses et des distances connues, ainsi que de la force de torsion mesurée, il a été possible de déterminer assez précisément à quoi correspond la constante gravitationnelle.

Tout a commencé avec la chute libre des corps

Si vous placez des corps de masses différentes dans le vide, ils tomberont en même temps. À condition qu’ils tombent de la même hauteur et démarrent au même moment. Il a été possible de calculer l'accélération avec laquelle tous les corps tombent sur la Terre. Elle s'est avérée être approximativement égale à 9,8 m/s 2.

Les scientifiques ont découvert que la force avec laquelle tout est attiré vers la Terre est toujours présente. De plus, cela ne dépend pas de la hauteur à laquelle le corps se déplace. Un mètre, un kilomètre ou des centaines de kilomètres. Quelle que soit la distance à laquelle se trouve le corps, il sera attiré par la Terre. Une autre question est de savoir comment sa valeur dépendra de la distance ?

C'est à cette question que le physicien anglais I. Newton a trouvé la réponse.

Diminution de la force d'attraction des corps à mesure qu'ils s'éloignent

Pour commencer, il a émis l’hypothèse que la gravité diminuait. Et sa signification est dans relation inverse de la distance au carré. De plus, cette distance doit être comptée depuis le centre de la planète. Et effectué des calculs théoriques.

Ensuite, ce scientifique a utilisé les données des astronomes sur le mouvement satellite naturel Terre - Lune. Newton a calculé l'accélération avec laquelle il tourne autour de la planète et a obtenu les mêmes résultats. Cela témoignait de la véracité de son raisonnement et permettait de formuler la loi de la gravitation universelle. La constante gravitationnelle n’était pas encore dans sa formule. A ce stade, il était important d'identifier la dépendance. C'est ce qui a été fait. La force de gravité diminue en proportion inverse de la distance au carré du centre de la planète.

Vers la loi de la gravitation universelle

Newton poursuivit ses réflexions. Puisque la Terre attire la Lune, elle doit elle-même être attirée par le Soleil. De plus, la force d'une telle attraction doit également obéir à la loi qu'il a décrite. Et puis Newton l’a étendu à tous les corps de l’univers. Par conséquent, le nom de la loi inclut le mot « dans le monde entier ».

Les forces de gravité universelle des corps sont définies comme proportionnelles au produit des masses et inversement au carré de la distance. Plus tard, lors de la détermination du coefficient, la formule de la loi prit la forme suivante :

  • F t = G (m 1 * x m 2) : r 2.

Il introduit les notations suivantes :

La formule de la constante gravitationnelle découle de cette loi :

  • G = (F t X r 2) : (m 1 x m 2).

La valeur de la constante gravitationnelle

Il est maintenant temps de donner des chiffres précis. Puisque les scientifiques clarifient constamment ce sens, années différentes ont été officiellement acceptés différents numéros. Par exemple, selon les données de 2008, la constante gravitationnelle est de 6,6742 x 10 -11 Nˑm 2 /kg 2. Trois années se sont écoulées et la constante a été recalculée. Maintenant, la constante gravitationnelle est de 6,6738 x 10 -11 Nˑm 2 /kg 2. Mais pour les écoliers, lors de la résolution de problèmes, il est permis de l'arrondir à cette valeur : 6,67 x 10 -11 Nˑm 2 /kg 2.

Quelle est la signification physique de ce nombre ?

Si vous remplacez des nombres spécifiques dans la formule donnée pour la loi de la gravitation universelle, vous obtiendrez un résultat intéressant. Dans le cas particulier, lorsque les masses des corps sont égales à 1 kilogramme et qu'ils sont situés à une distance de 1 mètre, la force gravitationnelle s'avère être égale au nombre même connu pour la constante gravitationnelle.

Autrement dit, la constante gravitationnelle signifie qu'elle montre avec quelle force de tels corps seront attirés à une distance d'un mètre. Le nombre montre à quel point cette force est petite. Après tout, c'est dix milliards de moins qu'un. Il est même impossible de le remarquer. Même si les corps sont agrandis cent fois, le résultat ne changera pas de manière significative. Il en restera quand même bien inférieur à un. Par conséquent, il devient clair pourquoi la force d'attraction n'est perceptible que dans ces situations si au moins un corps a une masse énorme. Par exemple, une planète ou une étoile.

Quel est le lien entre la constante gravitationnelle et l’accélération de la gravité ?

Si vous comparez deux formules, l’une pour la force de gravité et l’autre pour la loi de la gravité de la Terre, vous pouvez voir un modèle simple. La constante gravitationnelle, la masse de la Terre et le carré de la distance au centre de la planète forment un coefficient égal à l'accélération de la gravité. Si nous écrivons cela sous forme de formule, nous obtenons ce qui suit :

  • g = (G x M) : r 2 .

De plus, il utilise la notation suivante :

À propos, la constante gravitationnelle peut également être trouvée à partir de cette formule :

  • G = (g x r 2) : M.

Si vous avez besoin de connaître l'accélération de la gravité à une certaine hauteur au-dessus de la surface de la planète, la formule suivante vous sera utile :

  • g = (G x M) : (r + n) 2, où n est la hauteur au-dessus de la surface de la Terre.

Problèmes qui nécessitent la connaissance de la constante gravitationnelle

Première tâche

Condition. Quelle est l'accélération de la gravité sur l'une des planètes du système solaire, par exemple sur Mars ? On sait que sa masse est de 6,23 10 23 kg et le rayon de la planète est de 3,38 10 6 m.

Solution. Vous devez utiliser la formule écrite pour la Terre. Remplacez-y simplement les valeurs données dans le problème. Il s'avère que l'accélération de la gravité sera égale au produit de 6,67 x 10 -11 et 6,23 x 10 23, qui doit ensuite être divisé par le carré de 3,38 x 10 6. Le numérateur donne la valeur 41,55 x 10 12. Et le dénominateur sera 11,42 x 10 12. Les puissances s'annuleront, il suffit donc pour répondre de connaître le quotient de deux nombres.

Répondre: 3,64 m/s 2 .

Tâche deux

Condition. Que faut-il faire des corps pour réduire de 100 fois leur force d’attraction ?

Solution. Puisque la masse des corps ne peut pas être modifiée, la force diminuera en raison de leur distance les uns par rapport aux autres. Une centaine s'obtient en mettant 10 au carré. Cela signifie que la distance qui les sépare doit devenir 10 fois plus grande.

Répondre: éloignez-les d'une distance 10 fois supérieure à celle d'origine.