Сила тяжести как частный случай закона всемирного тяготения

Сила тяжести — это сила притяжения тел к Земле (к планете).

Сила тяжести — частный случай силы тяготения.

Сила тяжести всегда направлена к центру Земли.

Рис. 1. Точка приложения силы тяжести
  •  — из закона всемирного тяготения (где M — масса планеты, m — масса тела, R — расстояние до центра планеты).
  •  — сила тяжести из второго закона Ньютона (где m — масса тела, g — ускорение силы тяжести).
  • Ускорение силы тяжести не зависит от массы тела (опыты Галилея).
  • Ускорение свободного падения на поверхности Земли g0 ≈ 9,81 м/с2.

Если обозначить R0 радиус планеты, а h — расстояние до тела от поверхности планеты, то:


Название
Экваториальный
радиус, R
Масса,
M
Ускорение свободного падения
на поверхности, g
Солнце 109 333 000 27,5
Меркурий 0,38 0,055 0,38
Венера 0,95 0,8 0,9
Земля 1 1 1
Марс 0,5 0,10 0,38
Юпитер 11,2 317,8 2,5
Сатурн 9,4 95,2 1,07
Уран 4,0 14,5 0,9
Нептун 3,8 17,2 1,1

Ускорение силы тяжести зависит от:
1) массы планеты;
2) радиуса планеты;
3) высоты над поверхностью планеты;
4) географической широты (на полюсах — 9,83 м/с2, на экваторе — 9,79 м/с2);
5) залежей полезных ископаемых.

Рис. 2. Изменение силы тяготения, действующей на космонавта, при удалении от Земли

Рис. 3. Гравитация внутри Земли