Сила тяжести и вес. Невесомость

а) Сила тяжести

На любое тело, расположенное вблизи Земли, действует сила тяготения F, под действием которой и в соответствии со вторым законом Ньютона тело начинает двигаться с ускорением свободного падения . Таким образом, в системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело массой действует сила

, -сила тяжести;

Где – ускорение свободного падения Земли.

Ускорение свободного падения одинаково для всех тел. Оно незначительно изменяется вблизи поверхности Земли с широтой в пределах от 9,780 м/с² на экваторе до 9,832 м/с² на полюсах. Это обусловлено суточным вращением Земли вокруг своей оси – с одной стороны – и сплюснутостью Земли – с другой (R_экв = 6378 км, R_пол = 6357 км).

Так как различие значений невелико, ускорение свободного падения, используемое для решения практических задач, принимается равным 9,81 м/с².

Если пренебречь суточным вращением Земли вокруг своей оси, то сила тяжести и сила гравитационного тяготения равны между собой:

;

Где М_з – масса Земли 5,97·10²⁴ кг;

R – расстояние между телом и центром земли.

Если тело находится на высотеh от поверхности Земли, то сила тяжести:

.