Sunkio Jėga

 

Sunkio jėgos poveikis pastebėtas dar senovės Graikijoje. Aiškindamas kūnų kritimą žemyn, graikų filosofas Aristotelis teigė, kad visi kūnai stengiasi patekti į pasaulio centrą, esantį Žemės centre. Jo manymu, ši savybė būdinga visiems kūnams, išskyrus ugnį, kuri stengiasi atitolti nuo pasaulio centro.

Iš Niutono nustatyto visuotinės traukos dėsnio matyti, kad sunkio jėga yra tik viena iš visuotinės traukos jėgos reiškimosi formų.

Sunkio jėga nukreipta į Žemės centrą. Veikiamas tik šios jėgos, kūnas laisvai krinta (A paveikslėlis). Taigi dabar jau galime nurodyti kūno laisvojo kritimo pagreičio priežastį – sunkio jėga.

Sunkio jėga veikia ne tik krintančius, bet ir nejudančius kūnus. Pakeldami kūną nuo Žemės paviršiaus, turime įveikti sunkio jėgą. Antai keldami akmenį, krepšį bulvių, ar bet kurį kitą daiktą, nugalime juos veikiančią sunkio jėgą. Savaime aišku, kad pakelti 2 kg pakelį miltų yra lengviau, negu 10 kg masės krepšį bulvių. Vadinasi, kūną veikianti sunkio jėga priklauso nuo jo masės.

Kiekvienas kūnas, turintis masę, tam tikra jėga traukia kitus masę turinčius kūnus (B paveikslėlis). Taigi kūno masę galima sužinoti matuojant sąveikio jėgą. Taip nustatyta kūno masė vadinama gravitacine mase. Ją rodo svirtinės svarstyklės. Kai svarstyklės yra pusiausvyros, kūną ir svarsčius veikia vienoda sunkio jėga.

Laisvojo kritimo pagreičio skaičiavimo formulė:

${\displaystyle g=G{\frac {M}{R^{2}}}}$ 

Sunkio jėgos skaičiavimo formulė:

${\displaystyle \mathbf {F_{s}} =m\mathbf {g} }$ 

Kūno masės apskaičiavimo formulė:

${\displaystyle m={\frac {F_{s}}{g}}}$ 

Žemės spindulio apskaičiavimas:

${\displaystyle R={\sqrt {\frac {GM}{g}}}}$ 

Žemės masės apskaičiavimas:

${\displaystyle M={\frac {gR^{2}}{G}}}$ 

 

Jėgos, kuria kūnai traukia vienas kitą, apskaičiavimas:

${\displaystyle F=G{\frac {Mm}{r^{2}}}}$ 

Didesniojo kūno masės apskaičiavimas:

${\displaystyle M={\frac {Fr^{2}}{Gm}}}$ 

Mažesniojo kūno masės apskaičiavimas:

${\displaystyle m={\frac {Fr^{2}}{GM}}}$ 

Atstumo tarp kūnų apskaičiavimas:

${\displaystyle r={\sqrt {\frac {GMm}{F}}}}$ 

Formulių simbolių paaiškinimas

g – laisvojo kritimo pagreitis (9,83 m/s²).

F_s – sunkio jėga.

m – mažesniojo kūno masė.

M – didesniojo kūno masė (dažniausiai Žemės masė).

G – gravitacijos konstanta (6,7*10^-11).

R – Žemės spindulys.

r – atstumas tarp kūnų.

F – jėga kuria kūnai traukia vienas kitą.