Теория метода.
Date: 2015-10-07; view: 460.
Ускорение – векторная величина, характеризующая быстроту изменения вектора скорости точки по численному значению и направлению. Вектор ускорения 
равен первой производной от вектора скорости 
по времени :
он направлен в сторону вогнутости траектории и лежит в соприкасающейся плоскости. Ускорение свободного падения (ускорение силы тяжести) – ускорение, сообщаемое свободной материальной точке силой тяжести.
При изучении движения относительно земной поверхности нужно иметь ввиду, что система отсчета, связанная с Землей неинерциальна (Земля вращается вокруг своей оси и движется по орбите вокруг Солнца). Центростремительное ускорение, соответствующее движению Земли по орбите (годичное вращение), гораздо меньше, чем центростремительное ускорение, связанное с суточным вращением Земли. Можно считать, что система отсчета, связанная с Землей, вращается относительно инерциальных систем с постоянной угловой скоростью
Любая точка А поверхности Земли, лежащая на географической широте 
, движется по кругу радиуса
|
|
|
(1)
|
|
|
|
| |
| |
|
Fin направлена перпендикулярно к земной оси и называется центробежной силой инерции. Центробежные силы, как и все силы инерции, существуют лишь в ускоренно движущихся системах отсчета и исчезают при переходе к инерциальным системам отсчета. Наблюдаемое относительно Земли ускорение свободного падения тел 
обусловлено действием двух сил: 
, с которой тело притягивается Землей (сила гравитационного притяжения Земли), и 
.
Результирующая этих двух сил и есть сила тяжести :
(2)
Отличие силы тяжести от силы притяжения невелико, так как центробежная сила инерции значительно меньше, чем гравитационное притяжение. Так, для тела массы 1 кг :
, в то время как Fg » 9,8H.
Угол 
можно оценить, воспользовавшись теоремой синусов:
Воспользовавшись уравнением (2) и пренебрегая влиянием суточного вращения Земли, получаем:
(3)
где R3 – радиус поверхности Земли.
Из (3) следует, что
1. Ускорение свободного падения не зависит от массы и других характеристик тела..
2. При удалении от Земли ускорение свободного падения изменяется по закону:
где g и g0 – ускорения тела при его свободном падении соответственно на высоте и у поверхности Земли.
Вблизи поверхности Земли h << R3 и
т.е. с подъемом на 1 км ускорение силы тяжести уменьшается приблизительно на 0,03%.
Измерить ускорение свободного падения можно измерить наблюдением свободного падения тел, при котором путь h, пройденный телом за время t, связан с g соотношением:
отсюда
Воспользовавшись следующими формулами можно рассчитать абсолютную (Dgср) и относительную (d) погрешости
| <== previous lecture | | | next lecture ==> |
| Приборы и принадлежности. | | | Physiology of microorganisms, genetics (tests for studying) |