Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom verleent de aarde dezelfde versnelling aan alle lichamen?

De aarde geeft niet dezelfde versnelling aan alle lichamen. De versnelling als gevolg van de zwaartekracht op aarde is ongeveer Hetzelfde voor alle objecten in de buurt van het oppervlak, maar het is niet precies hetzelfde. Dit is waarom:

1. Gravitationele versnelling hangt af van massa en afstand:

* Newton's Law of Universal Gravitation stelt dat de zwaartekracht tussen twee objecten recht evenredig is met het product van hun massa en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen hun centra.

* Dus, de versnelling als gevolg van de zwaartekracht is recht evenredig met de massa van de aarde en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand van het centrum van de aarde.

2. De aarde is niet perfect bolvormig:

* De aarde wordt enigszins afgeplat bij de palen en uitpuilend naar de evenaar. Dit betekent dat de afstand van het centrum van de aarde tot het oppervlak enigszins varieert, afhankelijk van de locatie.

* Objecten aan de polen liggen dichter bij het centrum van de aarde dan objecten in de evenaar, wat resulteert in iets hogere gravitationele versnelling aan de polen.

3. Variaties in de dichtheid van de aarde:

* De dichtheid van de aarde is niet perfect uniform. Er zijn dichtere regio's, zoals bergen en gebieden met dichte rotsformaties, die kleine variaties in zwaartekrachtversnelling kunnen veroorzaken.

4. Centrifugale kracht:

* De rotatie van de aarde creëert een centrifugale kracht die naar buiten werkt, tegengestelde zwaartekracht. Dit effect is sterker in de evenaar, waardoor de schijnbare versnelling als gevolg van de zwaartekracht enigszins wordt verminderd.

5. Luchtweerstand:

* Luchtweerstand kan de beweging van objecten beïnvloeden, vooral die met een groot oppervlak. Dit kan een verschil creëren in de waargenomen versnelling voor verschillende objecten die door de lucht vallen.

Waarom de benadering "dezelfde versnelling" werkt:

Ondanks deze factoren is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht op aarde opmerkelijk constant nabij het oppervlak. Dit komt omdat:

* De massa van de aarde is veel groter dan de objecten die we meestal beschouwen: Dit maakt de zwaartekracht van de aarde dominant in vergelijking met de kracht tussen de objecten zelf.

* We beschouwen objecten meestal in de buurt van het aardoppervlak: Dit maakt de afstandsvariatie relatief klein, wat resulteert in een bijna constante versnelling.

Conclusie:

Hoewel de versnelling als gevolg van de zwaartekracht op aarde ongeveer hetzelfde is voor alle objecten in de buurt van het oppervlak, is het niet precies hetzelfde. Er zijn subtiele variaties vanwege de vorm, dichtheid en rotatie van de aarde. Voor de meeste dagelijkse doeleinden is de benadering van "dezelfde versnelling" echter voldoende.