Raskusjõud. Vaba langemise kiirendus

10. klass > Füüsika > 2. Mehaanika

Raskusjõud on gravitatsioonilise vastastikmõju avaldumisvorm, kus üheks graviteeruvaks kehaks on Maa (või mõni teine planeet või taevakeha).

Maa poolt kehale massiga m avaldatava raskusjõu arvutamiseks on tarvis teada: Maa massi (M = 5,9736×1024kg ≈ 6,0×1024 kg), Maa raadiust (R = 6372,795km ≈ 6400 km = 6,4∙106m) ning keha kaugust Maapinnast  h.

Kehale mõjuva raskusjõu saame arvutada Newtoni ülemaailmsest gravitatsiooniseadusest:

110

Maapinnal (ja selle lähedal) loeme kõrguse maapinnast võrdseks nulliga (h=0):

111

Arvutame kolmest konstandist koosneva kordaja g ligikaudse väärtuse:

g = (6,7∙10-11 N∙m2∙ kg-2)∙(6,0∙1024kg)/( 6,4∙106m)2 ≈ 9,81 N/kg = 9,81 m/s2

Seega raskusjõud Maapinnal (ja selle lähedal) avaldub valemist:

112

kus F – raskusjõud, g=9,81ms-2 – vaba langemise kiirendus maapinnal, m – keha mass

Kui keha on maapinnast kõrgusel h, leitakse vaba langemise kiirendus valemist:

113

kus g – vaba langemise kiirendus, G=6,6720∙10-11 N∙m2∙ kg-2 – gravitatsioonikonstant,  M – Maa mass (M = 5,9736×1024kg ≈ 6,0×1024 kg), R – Maa raadius (R = 6372,795km ≈ 6400 km = 6,4∙106m) ning h – keha kaugus Maapinnast.