ООО "СтройЭкспертиза". Занимательная физика. Где вещи тяжелее?

Где вещи тяжелее?

Сила, с которой тела притягиваются земным шаром, убывает по мере возвышения над земной поверхностью. Если бы мы подняли 1000-граммовую гирю на высоту 6400 км, т.е. удалили бы её от центра земного шара на два его радиуса, то сила притяжения ослабела бы в 4 раза, и гиря на пружинных весах вытянула бы всего 250 гс вместо 1000 гс. Согласно закону тяготения земной шар притягивает внешние тела так, как если бы вся его масса сосредоточена была в центре, а сила этого притяжения убывает обратно квадрату расстояния. В нашем случае расстояние гири от центра Земли удвоилось, и оттого притяжение ослабело вчетверо. Удалив гирю на 12 800 км от земной поверхности, т. е. на тройное расстояние от центра Земли, мы ослабили бы притяжение в 9 раз; 1000-граммовая гиря весила бы тогда всего 111 гс, и т. д.

Естественно рождается мысль, что, углубляясь с гирей в недра Земли, т. е. приближая тело к центру нашей планеты, мы должны наблюдать усиление притяжения: гиря в глубине Земли должна весить больше. Эта догадка неверна: с углублением в Землю тела не увеличиваются в весе, а, напротив, уменьшаются. Объясняется это тем, что в таком случае притягивающие частицы Земли расположены уже не по одну сторону тела, а по разные его стороны. Гиря, помещённая в глубине Земли, притягивается вниз частицами, расположенными ниже гири, но в то же время притягивается вверх теми частицами, которые лежат выше неё. Можно доказать, что в конечном итоге имеет значение притягивающее действие только шара, радиус которого равен расстоянию от центра Земли до местонахождения тела. Поэтому вес тела по мере углубления в Землю должен быстро уменьшаться. Достигну центра Земли, тело совсем утратит вес, сделается невесомым, так как окружающие частицы притягивают его там со всех сторон с одинаковой силой.

Итак, всего больше тело весит на самой поверхности Земли; с удалением от неё ввысь или вглубь вес тела уменьшается(*).

* Так происходило бы, если бы земной шар был вполне однородным по плотности; в действительности плотность Земли возрастает с приближением к центру; поэтому сила тяжести при углублении в Землю сначала, на некотором расстоянии, растёт и лишь затем начинает ослабевать.

Источник -

Перельман Я. И. Занимательная физика. Книга первая, гл. 2 «Тяжесть и вес», 23-е издание, 1991 г

*

ООО "СтройЭкспертиза" - испытания строительных материалов, контроль качества работ на объектах транспортного и промышленно-гражданского строительства, натурные испытания бетона в конструкциях на стройплощадках.

Филиал компании (Амурская область, г. Свободный)

тел.: 8 (924) 677 - 98 -97