Γιατί η βαρύτητα παράγει μια σταθερή επιτάχυνση;
* Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι κάθε αντικείμενο στο σύμπαν προσελκύει κάθε άλλο αντικείμενο με δύναμη ανάλογη με τις μάζες του και αντιστρόφως ανάλογη προς την τετράγωνη απόσταση μεταξύ τους.
* Δύναμη και επιτάχυνση: Ο δεύτερος νόμος της κίνησης του Νεύτωνα μας λέει ότι η δύναμη (F) ισούται με την επιτάχυνση της μάζας (M) (A):F =Ma.
* σταθερή επιτάχυνση κοντά στην επιφάνεια της Γης: Όταν μιλάμε για την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας στη γη, μιλάμε συνήθως για την επιτάχυνση που βιώνουν τα αντικείμενα κοντά στην επιφάνεια της Γης. Σε αυτή την περίπτωση, η απόσταση μεταξύ του αντικειμένου και του κέντρου της Γης είναι σχετικά σταθερή και η μάζα της Γης είναι τεράστια σε σύγκριση με το αντικείμενο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια σχεδόν σταθερή δύναμη βαρύτητας που ενεργεί στο αντικείμενο. Δεδομένου ότι η δύναμη είναι σταθερή και η μάζα του αντικειμένου παραμένει η ίδια, η επιτάχυνση (a =f/m) είναι επίσης σταθερή.
Γιατί η επιτάχυνση δεν είναι πάντα σταθερή:
* Απόσταση από τη Γη: Καθώς ένα αντικείμενο κινείται πιο μακριά από τη γη, η απόσταση μεταξύ τους αυξάνεται, προκαλώντας τη μείωση της δύναμης της βαρύτητας. Αυτό οδηγεί σε μειωμένη επιτάχυνση.
* Μεταβλητά βαρυτικά πεδία: Η γη δεν είναι απόλυτα σφαιρική και η πυκνότητα του εσωτερικού της δεν είναι ομοιόμορφη. Αυτές οι παραλλαγές δημιουργούν μικρές αλλαγές στη δύναμη βαρύτητας πεδίου, οδηγώντας σε παραλλαγές στην επιτάχυνση.
* Άλλες δυνάμεις: Εάν άλλες δυνάμεις ενεργούν σε ένα αντικείμενο, όπως η αντίσταση στον αέρα ή η τριβή, μπορούν να εξουδετερώσουν τη δύναμη της βαρύτητας, με αποτέλεσμα μη σταθερή επιτάχυνση.
Συνοπτικά:
Ενώ συχνά μιλάμε για την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας που είναι σταθερή κοντά στην επιφάνεια της γης, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι είναι μόνο σταθερή υπό συγκεκριμένες συνθήκες. Γενικά, η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα μπορεί να ποικίλει ανάλογα με την απόσταση από τη γη, το βαρυτικό πεδίο και την παρουσία άλλων δυνάμεων.
