לחלוטין כל הגופים ביקום מושפעים מכוח קסום שמושך אותם איכשהו אל כדור הארץ (ליתר דיוק, לליבה שלו). אין לאן לברוח, אין לאן להסתתר מכוח המשיכה הקסום המקיף: כוכבי הלכת של מערכת השמש שלנו נמשכים לא רק לשמש הענקית, אלא גם זה לזה, כל העצמים, המולקולות והאטומים הקטנים ביותר נמשכים גם הם הדדית.. אייזק ניוטון, המוכר אפילו לילדים קטנים, לאחר שהקדיש את חייו לחקר תופעה זו, קבע את אחד החוקים הגדולים ביותר - חוק הכבידה האוניברסלית.
מהו כוח המשיכה?
ההגדרה והנוסחה ידועות זה מכבר לרבים. נזכיר שכוח המשיכה הוא גודל מסוים, אחד הביטויים הטבעיים של הכבידה האוניברסלית, כלומר: הכוח שבו כל גוף נמשך תמיד לכדור הארץ.
כוח המשיכה מסומן באות הלטינית F heavy.
נוסחת כוח המשיכה
איך לחשב את כוח הכבידה המופנה לגוף מסוים? אילו כמויות נוספות אתה צריך לדעת כדי לעשות זאת? הנוסחה לחישוב כוח המשיכה היא פשוטה למדי, היא נלמדת בכיתה ז' בבית ספר מקיף, בתחילת קורס פיזיקה. כדי לא רק ללמוד אותו, אלא גם להבין אותו, יש לצאת מהעובדה שכוח הכבידה, הפועל תמיד על גוף, עומד ביחס ישר לכמותו.גודל (מסה).
יחידת הכבידה נקראת על שמו של המדען הגדול ניוטון.
כוח המשיכה (כוח הכבידה) מופנה תמיד אך ורק אל מרכז ליבת כדור הארץ, בשל השפעתו כל הגופים נופלים למטה בתאוצה אחידה. אנו צופים בתופעות של כוח המשיכה בחיי היומיום בכל מקום ולתמיד:
- חפצים, ששוחררו בטעות או במיוחד מהידיים, נופלים בהכרח אל כדור הארץ (או לכל משטח המונע נפילה חופשית);
- לווין ששוגר לחלל אינו עף מכוכב הלכת שלנו למרחק בלתי מוגדר בניצב כלפי מעלה, אלא נשאר במסלול;
- כל הנהרות זורמים מהרים ולא ניתן לאחור;
- לפעמים אדם נופל ונפצע;
- חלקיקי אבק זעירים מתיישבים על כל המשטחים;
- האוויר מרוכז על פני כדור הארץ;
- תיקים קשים לנשיאה;
- גשם מטפטף מעננים ועננים, שלג יורד, ברד.
לצד המושג "כבידה" משתמשים במונח "משקל גוף". אם גוף מונח על משטח אופקי שטוח, משקלו וכוח המשיכה שלו שווים מבחינה מספרית, כך ששני המושגים הללו מוחלפים לעתים קרובות, וזה כלל לא נכון.
האצת נפילה חופשית
המושג "האצת הנפילה החופשית" (במילים אחרות, קבוע הכבידה) קשור למונח "כוח הכבידה". הנוסחה מראה: כדי לחשב את כוח הכבידה, צריך להכפיל את המסה ב-g(האצת St. p.).
"g"=9.8 N/kg, זהו ערך קבוע. עם זאת, מדידות מדויקות יותר מראות כי עקב סיבוב כדור הארץ, ערך התאוצה של St. p. אינו זהה ותלוי בקו הרוחב: בקוטב הצפוני זה=9.832 N / kg, ובקו המשווה החונק=9.78 N / kg. מסתבר שבמקומות שונים על פני כדור הארץ, כוחות כבידה שונים מופנים לגופים בעלי אותה מסה (הנוסחה מ"ג עדיין נשארת ללא שינוי). לצורך חישובים מעשיים, הוחלט שלא לשים לב לשגיאות קלות בערך זה ולהשתמש בערך הממוצע של 9.8 N/kg.
המידתיות של כמות כזו כמו כוח המשיכה (הנוסחה מוכיחה זאת) מאפשרת למדוד משקל של חפץ באמצעות דינמומטר (בדומה לעסק ביתי רגיל). שימו לב שהמד מציג כוח בלבד, שכן הערך המקומי "g" נדרש כדי לקבוע את משקל הגוף המדויק.
האם כוח הכבידה פועל בכל מרחק (קרוב ורחוק) ממרכז כדור הארץ? ניוטון שיער שהוא פועל על הגוף גם במרחק ניכר מכדור הארץ, אך ערכו יורד הפוך לריבוע המרחק מהעצם לליבה של כדור הארץ.
כוח המשיכה במערכת השמש
האם לכוכבי לכת אחרים יש כוח משיכה? ההגדרה והנוסחה לגבי כוכבי לכת אחרים נותרו רלוונטיות. עם הבדל אחד בלבד במשמעות "g":
- על הירח=1.62 N/kg (פי שישה פחות מאשר בכדור הארץ);
- על נפטון=13.5 N/kg (כמעט פעם וחציגבוה יותר מאשר על פני כדור הארץ);
- על מאדים=3.73 N/kg (יותר מפעמיים וחצי פחות מאשר על הפלנטה שלנו);
- על שבתאי=10.44 N/kg;
- על מרקורי=3.7 N/kg;
- על ונוס=8.8 N/kg;
- על אורנוס=9.8 N/kg (כמעט זהה לשלנו);
- על צדק=24 N/kg (כמעט פי שניים וחצי גבוה יותר).
