Apa arti g dalam fisika? Hukum gravitasi, percepatan jatuh bebas dan berat badan

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 17:49

Untuk membuatnya nyaman untuk bekerja dengan jumlah yang berbeda dalam fisika, notasi standar mereka digunakan. Berkat mereka, semua orang dapat dengan mudah mengingat banyak formula penting untuk proses tertentu. Pada artikel ini, kita akan membahas pertanyaan tentang apa arti g. dalam fisika

Fenomena gravitasi

Untuk memahami apa arti g dalam fisika (topik ini dibahas di kelas 7 sekolah menengah), Anda harus berkenalan dengan fenomena gravitasi. Pada akhir abad ke-17, Isaac Newton menerbitkan karya ilmiahnya yang terkenal, di mana ia merumuskan prinsip-prinsip dasar mekanika. Dalam karya ini, ia memilih tempat khusus untuk apa yang disebut hukum gravitasi universal. Menurutnya, semua benda yang memiliki massa berhingga tertarik satu sama lain, terlepas dari jarak di antara mereka. Gaya tarik menarik antara benda bermassa m₁, m_{2 dihitung menggunakan rumus berikut:}

F=Gm₁m₂/r^2.

Di sini G - konstanta gravitasi universal, r -jarak antara pusat massa benda di ruang angkasa. Gaya F disebut interaksi gravitasi, yang, seperti gaya Coulomb, berkurang dengan kuadrat jarak, tetapi tidak seperti gaya Coulomb, gravitasi hanya menarik.

Akselerasi jatuh bebas

Judul paragraf artikel ini adalah jawaban atas pertanyaan tentang apa arti huruf g dalam fisika. Ini digunakan karena kata Latin untuk "gravitasi" adalah gravitas. Sekarang tinggal memahami apa itu percepatan jatuh bebas. Untuk melakukan ini, pertimbangkan gaya apa yang bekerja pada setiap benda yang terletak di dekat permukaan bumi. Biarkan tubuh memiliki massa m, maka kita mendapatkan:

F=Gm M /R²=mg, di mana g=GM/R^2.

Di sini M, R adalah massa dan jari-jari planet kita. Perhatikan bahwa meskipun benda berada pada ketinggian tertentu h di atas permukaan, maka ketinggian ini jauh lebih kecil dari R, sehingga dapat diabaikan dalam rumus. Hitung nilai g:

g=GM/R²=6, 6710^-115, 97210 24^/(6371000)2^{=9.81 m/c}2^.

Apa arti g dalam fisika? Percepatan g adalah nilai di mana kecepatan mutlak setiap benda yang jatuh bebas di permukaan bumi meningkat. Dari hasil perhitungan maka kenaikan kecepatan tiap detik jatuh adalah 9,81 m/s (35,3 km/jam).

Harap dicatat bahwa nilai g tidak tergantung pada massa tubuh. Faktanya, dapat dilihat bahwa benda yang lebih padat jatuh lebih cepat lebih sedikitpadat. Ini terjadi karena mereka dipengaruhi oleh gaya hambatan udara yang berbeda, dan bukan oleh gaya gravitasi yang berbeda.

Rumus di atas memungkinkan Anda menentukan g tidak hanya untuk Bumi kita, tetapi juga untuk planet lain. Misalnya, jika kita mengganti massa dan jari-jari Mars ke dalamnya, kita mendapatkan nilai 3,7 m/s2, yang hampir 2,7 kali lebih kecil daripada Bumi.

Berat badan dan akselerasi g

Di atas kita melihat apa arti g dalam fisika, ternyata juga bahwa ini adalah percepatan di mana semua benda jatuh di udara, dan g juga merupakan koefisien saat menghitung gravitasi.

Sekarang perhatikan situasi saat tubuh dalam keadaan diam, misalnya sebuah gelas di atas meja. Dua gaya bekerja padanya - gravitasi dan reaksi pendukung. Yang pertama terkait dengan gravitasi dan mengarah ke bawah, yang kedua karena elastisitas bahan meja dan mengarah ke atas. Gelas tidak terbang ke atas dan tidak jatuh melalui meja hanya karena kedua gaya saling menyeimbangkan. Dalam hal ini, gaya yang menekan benda (kaca) pada penyangga (meja) disebut berat benda. Jelas, ekspresinya akan berbentuk:

P=mg.

Berat badan adalah nilai variabel. Rumus yang tertulis di atas berlaku untuk keadaan diam atau gerak beraturan. Jika tubuh bergerak dengan percepatan, maka beratnya bisa bertambah dan berkurang. Misalnya, berat astronot, yang diluncurkan booster ke orbit rendah Bumi, meningkat beberapa kali selama peluncuran.