A nehézségi gyorsulás változása a tengerszint feletti magassággal másolata
A szimuláció segítségével megvizsgálhatod a nehézségi gyorsulás magasságfüggését.
1. feladat
Fogd meg az egereddel a Föld felszínén található testet és változtasd a helyét! Milyen irányokban tudod mozgatni a testet és mit tapasztalsz minden esetben?
2. feladat
Mozgasd a testet a Föld felszínén (tengerszinten), nem változtatva a magasságán! a) Mitől függ a nehézségi gyorsulás a Föld felszínén? b) Mit tapasztaltál, a Föld felszínén hol a legnagyobb és hol a legkisebb a nehézségi gyorsulás nagysága? Add is meg ezeken a helyeken az értékét!
3. feladat
Mozgasd a testet sugárirányban, a felszíntől való távolságot változtatva, valamelyik szaggatott vonal mentén! Mit tapasztalsz: egy adott szélességi fokon mitől és hogyan függ a nehézségi gyorsulás értéke?
4. feladat
Az animációban az adott szélességi fokon a test felszíntől való távolságát változtatva olvasd le a megfelelő értékeket és készítsd el a test nehézségi gyorsulás (g) - Magasság grafikonjait a) az Egyenlítőnél! (0°) b) a Déli-sarkon! (D.SZ.90°) c) az Északi-sarkon! (É.SZ.90°)
5. feladat
Vizsgáld meg a kapott grafikonokat! a) Milyen függvényt kapsz, ha összekötöd a kapott pontokat? b) Olvasd le a grafikonról: A Föld felszíne fölött kb. milyen magasságban lesz a szabadesés gyorsulása a szokásos érték háromnegyede?
Kapcsolódó érdekességek
Eötvös Loránd a nehézségi gyorsulás (erő) helyi változásainak mérésére rendkívüli érzékenységű műszert szerkesztett és pontos mérési eljárást dolgozott ki. Torziós ingája egy platina - irídium szálon függő alumínium rúd, két végén egy-egy azonos tömegű platina hengerrel. Ebből az egyik henger drótszálra van függesztve, így egy kicsit mélyebben fekszik, mint a másik. Mivel a nehézségi erőtér inhomogén ( a két henger helyén kissé különböző irányú és nagyságú), így a torziós szálra forgatónyomaték hat, az inga elfordul. A többféle irányba beállított inga helyzeteiből (elfordulási szögeiből) lehet kikövetkeztetni a nehézségi erő helyi változásait. Eötvös Loránd ingája nem csak a nehézségi erő helyi változásainak felderítésére adott módot, hanem arra is, hogy a testek súlyos és tehetetlen tömegének azonosságát bebizonyítsa. (Egy test gyorsítása során fellépő tehetetlenség mértékét a tehetetlen tömeg jellemzi. A gravitációs kölcsönhatásban egy testet jellemző tömeget súlyos tömegnek nevezzük.)
Közvetlen előismeret
ahol g0 az adott szélességi körön, a tengerszinten mérhető nehézségi gyorsulás.
Értéke:
ahol φ a földrajzi szélesség. Ha h << R, akkorTávolodva a Földtől, a test egyre kevésbé érzi a Föld erőterét. Elvben persze a Földtől ható tömegvonzási erő csak a végtelenben tűnik el, de ha elég távol megyünk, akkor már más égitestek (például a Nap) vonzó hatása lesz a meghatározóbb, nagyobb.