Układ odniesienia, który porusza się z przyspieszeniem względem dowolnego układu inercjalnego, nazywa się układem nieinercjalnym. W tym układzie na ciało działa siła pozorna, zwana siłą bezwładności. Wyraża się wzorem:
^ = -au m.
Stan nieważkości — to stan ciała, gdy znajduje się ono tylko pod działaniem nic zrównoważonej siły grawitacyjnej (w układzie inercjalnym) lub
stan nieważkości — to stan, w którym siła grawitacyjna jest zrównoważona prze? siłę bezwładności {w układzie nieinercjalnym).
Energia jest wielkością fizyczną opisującą stan ciała lub układu oddziałujących ze sobą ciał. Energia jest funkcją stanu ciała lub układu ciał, to znaczy, że jednemu stanowi odpowiada jedna wartość tej funkcji. Stan ciała lub układu ciał wyznacz.) wartość energii.
W polu grawitacyjnym jednorodnym na Ziemi energia potencjalna jest równa
% = %o + mgh,
natomiast w polu centralnym wyraża się zależnością
Termin praca ma dwa znaczenia:
— Praca jest procesem fizycznym zmiany energii.
— Praca jest wielkością fizyczną, której wartość jest równa zmianie tej energii. Wartość tej wielkości określa się jako iloczyn siły, przemieszczenia i cosinusa kąt.) pomiędzy kierunkiem siły i przemieszczenia. Wzór jest słuszny, o ile wartość siły jest stała.
W = FAr cos A?).
Z powyższej zależności możemy korzystać, gdy wartość siły nie zmienia się wraz z odległością. W polu grawitacyjnym centralnym tak nie jest. Dlatego w tym wypadku praca jest równa
W =
Mm
Li-
nr2
(r, - r}) = CMm
Z powyższej zależności wynika, że praca w polu grawitacyjnym nie zależy od długości toru, po jakim przesuwa się ciało, lecz zależy jedynie od położeni.i początkowego i końcowego. Cecha ta nosi nazwę zachowawczości pola grawita cyjnego.
ANIA
■
I. Wartość siły grawitacyjnej, z jaką przyciągają się dwa ciała, jest wprost mi jonalna do: imy mas tych ciał; tli m zynu mas tych ciał; odległości między środkami tych ciał; kvw idratu odległości między środkami tych ciał.
>2. Cidyby odległość między Ziemią i Księżycem wzrosła dwukrotnie, to siła zlatywania między nimi:
W/iosłaby dwukrotnie;
W/iosłaby czterokrotnie;
/malałaby dwukrotnie;
/malałaby czterokrotnie.
•3. Na którym z wymienionych ciał niebieskich: Księżycu, Ziemi czy Jowiszu łanie swobodne odbywałoby się z najmniejszym przyspieszeniem?
.4. Książkę o masie m = 400 g przełożono z biurka o wysokości /i, = 70 cm na , na wysokość h2 = 1,5 m. Jak i o ile zmieniła się energia potencjalna książki? •>,HI m/s2).
.r>. Jaką pracę należy wykonać, aby szafę o masie m = 12 kg wnieść na drugie < 1’rzyjmij wysokość jednej kondygnacji równą h = 3,5 m. Zaniedbaj tarcie, będzie zmiana energii potencjalnej tej szafy?
.<». laka byłaby zmiana energii potencjalnej szafy z poprzedniego zadania, •y pi/csuwać ją poziomo na tę samą odległość?
4.7. Natężenie pola grawitacyjnego w danym punkcie pola:
/.ii* ży od masy ciała, które się w tym punkcie znajduje;
' nie zależy od masy ciała wytwarzającego to pole;
|esi równe prędkości, jaką uzyskałoby ciało umieszczone w tym punkcie;
|i il równe przyspieszeniu, jakiego doznałoby ciało umieszczone w tym punkcie.