Чому прискорення вільного падіння однаково всім

Авторadmin

Чому прискорення вільного падіння однаково всім

§ 46. Рух тіла під дією сили тяжіння. Прискорення вільного падіння

Вільне падіння. Чудовим прикладом прямолінійного рівноприскореного руху, що спостерігається у природі, є вільне падіння тіл (мал. 226).

Мал. 226. Вільне падіння тіл

Рух тіла під дією земного тяжіння, за умови, що опір повітря незначний і на тіло не діють інші сили, називають вільним падінням.

Тривалий час вважали, що тілам різної маси Земля надає різного прискорення, і тому вони падають на неї з різною швидкістю: важчі — швидше, легші — повільніше. У цьому начебто переконував життєвій досвід: легка пір’їна, що падає в повітрі з однакової висоти разом із свинцевою кулькою, досягала землі пізніше, ніж кулька. Цей, на перший погляд, очевидний факт змушував багатьох людей спотворено уявляти перебіг явища вільного падіння тіл.

Перші досліди з дослідження вільного падіння провів Галілео Галілей, кидаючи кулю й гарматне ядро з вежі у м. Піза (мал. 227, а). Подальше вивчення вільного падіння здійснювалося різними способами й за допомогою різних експериментальних установок. Так, Ісаак Ньютон використовував велику скляну трубку, з якої можна було викачати повітря, і спостерігав, що пір’їна й сталева кулька у вакуумі падають одночасно (мал. 227, б).

Мал. 227. Вивчення вільного падіння: а — дослід Галілея; б — дослід Ньютона

Рівняння руху тіла у вертикальному напрямку. Рух тіла у вертикальному напрямку описується рівняннями рівноприскореного руху:

де hy — переміщення по вертикалі (висота); v0y, vy — швидкість на початку та в кінці руху; g — прискорення вільного падіння.

Рух тіла, кинутого вертикально вгору до максимальної висоти підйому, є рівносповільненим, потім вниз — рівноприскореним, без початкової швидкості. Час підйому дорівнює часу падіння.

З певної висоти тіло можуть кидати вниз, надаючи йому деякої початкової швидкості, а можуть відпускати — тоді тіло падає без початкової швидкості (вільно падаюче тіло).

Рух тіла, кинутого горизонтально з деякої висоти. З певної висоти тіло можуть кидати і в горизонтальному напрямку. Розглянемо цей випадок детальніше.

Нехай з вежі висотою h кидають деяке тіло з початковою швидкістю v0, спрямованою горизонтально (мал. 228, а). Вважаємо, що сила тертя тіла об повітря дуже мала й нею можна знехтувати. У цьому разі рух тіла відбуватиметься тільки під дією сили тяжіння. Досвід свідчить, що тіло рухається по кривій лінії і через деякий час падає на землю. Установимо характер цієї кривої. Тобто дослідимо траєкторію руху.

Мал. 228. Дослідження руху тіла, кинутого горизонтально з висоти h

Із курсу математики ви знаєте, що графіком залежності виду h = ks 2 є парабола. Отже, траєкторія тіла, кинутого горизонтально, є гілкою параболи, вершина якої міститься в точці кидання. У разі, коли тіло кинуто під кутом до горизонту, траєкторією його руху також є парабола (мал. 229, с. 220).

Мал. 229. Траєкторія руху тіла, кинутого під кутом до горизонту

Підбиваємо підсумки

• Рух тіла під дією земного тяжіння, за умови, що опір повітря незначний і на тіло не діють інші сили, називають вільним падінням.

• Рух тіла, кинутого горизонтально з висоти h, є окремим випадком руху тіла, кинутого під кутом до горизонту. Це криволінійний рух уздовж однієї гілки параболи від її вершини. У разі, коли тіло кинуто під кутом до горизонту, траєкторією його руху також є парабола.

ФОРМУЄМО КОМПЕТЕНТНІСТЬ

Я поміркую й зможу пояснити

  • 1. Що таке вільне падіння тіл? Який це рух? Чому?
  • 2. У чому полягає суть досліду Г. Галілея?
  • 3. Доведіть, що час підйому тіла, кинутого вертикально вгору, дорівнює часу його падіння.
  • 4. Доведіть, що тіло, яке кидають вертикально вгору і яке згодом падатиме вниз, матиме у будь-якій точці траєкторії швидкості, рівні за модулем і протилежні за напрямом.
  • 5. Результатом яких двох незалежних рухів є рух тіла, кинутого горизонтально?

Вчимося розв’язувати задачі

Задача 1. Обчисліть масу Землі, якщо відомо, що її радіус дорівнює R = 6,37 • 10 6 м.

Задача 2. Вільно падаюче тіло пройшло останні 10 м за 0,25 с. Визначте, з якої висоти падало тіло, та його швидкість у момент приземлення.

Розв’язання:

Зробимо схематичний малюнок до задачі (мал. 230). Вісь Υ спрямуємо в напрямку руху.

Мал. 230. Вільне падіння тіла

Я можу застосовувати знання й розв’язувати задачі

Вправа 24

  • 1. Яке прискорення вільного падіння на висоті, що дорівнює половині радіуса Землі?
  • 2. Тіло вільно падає зі стану спокою з висоти 39,2 м. За який час тіло пройде: а) перший метр свого шляху; б) останній метр свого шляху? Чому дорівнює середня швидкість на другій половині шляху?
  • 3. Тіло, яке вільно падає без початкової швидкості, за останню секунду руху проходить 2 /3 усього шляху. Визначте шлях, пройдений тілом під час падіння.
  • 4. Тіло вільно падає з висоти 80 м. Яке його переміщення за останню секунду падіння?
  • 5. Стріла, випущена з лука вертикально вгору, впала на землю через 6 с. Яка початкова швидкість стріли й максимальна висота її підйому?
  • 6. З вежі заввишки 20 м було кинуто тіло в горизонтальному напрямку. Скільки часу летіло тіло до землі і з якою швидкістю його було кинуто, якщо воно упало на відстані 6 м від фундаменту вежі?
  • 7. Дальність польоту тіла, кинутого в горизонтальному напрямку зі швидкістю v = 10 м/с , дорівнює висоті кидання. З якої висоти кинуто тіло?

§ 33. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння. Прискорення вільного падіння

Кажуть, що І. Ньютон сам розповідав, як він зробив відкриття закону всесвітнього тяжіння. Якось науковець гуляв яблуневим садом і побачив у денному небі Місяць. У цей момент на його очах з гілки впало яблуко. Саме тоді вчений подумав про те, що, можливо, це одна сила змушує яблуко падати на землю, а Місяць залишатися на навколоземній орбіті.

11 лютого 2016 р. було оголошено про експериментальне відкриття гравітаційних хвиль, існування яких передбачив ще Альберт Ейнштейн. Гравітаційна хвиля — це поширення змінного гравітаційного поля в просторі. Ця хвиля випромінюється рухомою масою і може відірватися від свого джерела (як відривається електромагнітна хвиля від зарядженої частинки, що рухається з прискоренням). Вважають, що вивчення гравітаційних хвиль допоможе пролити світло на історію Всесвіту і не тільки.

1. Згадуємо гравітаційну взаємодію

Усі без винятку фізичні тіла у Всесвіті притягуються одне до одного — це явище називають всесвітнім тяжінням або гравітацією (від латин. gravitas — вага).

Гравітаційна взаємодія — взаємодія, яка є властивою всім тілам у Всесвіті й виявляється в їхньому взаємному притяганні одне до одного.

Наприклад, зараз ви і цей підручник взаємодієте силами гравітаційного притягання. Однак у цьому випадку сили настільки малі, що їх не зафіксують навіть найточніші сучасні прилади. Сили гравітаційного притягання сягають помітного значення тільки тоді, коли хоча б одне з тіл має масу, порівнянну з масою небесних тіл (чорних дір, зір, планет і їхніх супутників тощо).

Гравітаційна взаємодія здійснюється завдяки особливому виду матерії — гравітаційному полю, яке існує навколо будь-якого тіла: зорі, планети, людини, книжки, молекули, атома тощо.

2. Відкриваємо закон всесвітнього тяжіння

Перші вислови про тяжіння зустрічаються в античних авторів. Так, давньогрецький мислитель Плутарх (бл. 46 — бл. 127 рр.) писав: «Місяць упав би на Землю як камінь, щойно зникла б сила його польоту».

У XVI-XVII ст. учені Європи повернулися до теорії існування взаємного притягання тіл. Поштовхом до її відродження стали насамперед відкриття в астрономії: Миколай Коперник (рис. 33.1) довів, що в центрі Сонячної системи розташоване Сонце, а всі планети обертаються навколо нього; Йоганн Кеплер (1571-1630) відкрив закони руху планет навколо Сонця; Ґалілео Ґалілей створив телескоп і за його допомогою побачив супутники Юпітера.

Рис. 33.1. Миколай Коперник (1473-1543) — польський астроном, творець геліоцентричної системи світу

Але чому планети обертаються навколо Сонця, чому супутники обертаються навколо планет, яка сила втримує космічні тіла на орбітах? Одним із перших, хто це зрозумів, був англійський учений Роберт Гук (1635-1703). Він писав: «Усі небесні тіла мають притягання до свого центра, унаслідок чого вони не тільки утримують власні частини й перешкоджають їм розлітатися, але й притягають усі інші небесні тіла, що перебувають у сфері їхньої дії». Саме Р. Гук висловив припущення про те, що сила притягання двох тіл прямо пропорційна масам цих тіл і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. Однак довести це йому не вдалося. Це зробив І. Ньютон, який і сформулював закон всесвітнього тяжіння:

Між будь-якими двома тілами діють сили гравітаційного притягання (рис. 33.2), які прямо пропорційні добутку мас цих тіл і обернено пропорційні квадрату відстані між ними:

де G — гравітаційна стала.

Рис. 33.2. Відповідно до третього закону Ньютона сили гравітаційного притягання тіл рівні за модулем і протилежні за напрямком

Математичний запис якого закону вам нагадує закон всесвітнього тяжіння? Запишіть відповідну формулу.

Гравітаційну сталу вперше виміряв англійський учений Генрі Кавендіш (рис. 33.3) у 1798 р. за допомогою крутильних терезів:

Рис. 33.3. Генрі Кавендіш (1731-1810) — англійський фізик і хімік. Визначив гравітаційну сталу, масу та середню густину Землі; за кілька років до Ш. Кулона встановив закон взаємодії електричних зарядів

Гравітаційна стала чисельно дорівнює силі, з якою дві матеріальні точки масою 1 кг кожна взаємодіють на відстані 1 м одна від одної (якщо m1 = m2 = 1 кг, а r = 1 м, то F = 6,67 • 10 -11 Н).

Закон всесвітнього тяжіння дозволяє описати велике коло явищ, у тому числі рух природних і штучних тіл у Сонячній системі, рух подвійних зір, зоряних скупчень тощо. В астрономії, базуючись на цьому законі, обчислюють маси небесних тіл, визначають характер їхнього руху, будову, еволюцію.

3. З’ясовуємо межі застосування закону всесвітнього тяжіння

  • 1) якщо розміри тіл нехтовно малі порівняно з відстанню між ними (тіла можна вважати матеріальними точками);
  • 2) якщо обидва тіла мають кулясту форму та сферичний розподіл речовини;
  • 3) якщо одне з тіл — куля, розміри та маса якої значно більші, ніж розміри та маса другого тіла, яке перебуває на поверхні цієї кулі або на відстані від неї.

Зверніть увагу! Закон всесвітнього тяжіння, як і більшість законів класичної механіки, застосовують тільки у випадках, коли відносна швидкість руху тіл набагато менша від швидкості поширення світла. У загальному випадку тяжіння описується загальною теорією відносності, створеною А. Ейнштейном.

Рис. 33.4. До завдання в § 33

Чому можна скористатися законом всесвітнього тяжіння, обчислюючи силу притягання Землі до Сонця? Місяця до Землі? людини до Землі (див. рис. 33.4)?

4. Визначаємо силу тяжіння

* Сила тяжіння зумовлена не тільки гравітаційним притяганням Землі, а й її добовим обертанням. Проте це є суттєвим лише для надточних розрахунків.

Рис. 33.5. Сила тяжіння напрямлена вертикально вниз і прикладена до точки, яку називають центром тяжіння тіла. Центр тяжіння однорідного симетричного тіла розташований у центрі симетрії; може бути й поза тілом (в)

Згідно із законом всесвітнього тяжіння модуль сили тяжіння Fтяж, яка діє на тіло поблизу Землі, можна обчислити за формулою:

де G — гравітаційна стала; m — маса тіла; MЗ — маса Землі; r = RЗ + h — відстань від центра Землі до тіла (рис. 33.6).

Рис. 33.6. Відстань r від центра Землі до тіла дорівнює сумі радіуса Землі RЗ і висоти h, на якій перебуває тіло

5. Що таке прискорення вільного падіння

Рух тіла лише під дією сили тяжіння називають вільним падінням.

Отже, маємо дві формули для визначення модуля сили тяжіння:

Зрівнявши праві частини цих формул, отримаємо формулу для обчислення прискорення вільного падіння:

Що показує аналіз останньої формули?

1. Прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла (довів Ґ. Ґалілей).

2. Прискорення вільного падіння зменшується в разі збільшення висоти h тіла над поверхнею Землі, причому помітна зміна відбувається, якщо h становить десятки й сотні кілометрів (на висоті h = 100 км прискорення вільного падіння зменшиться лише на 0,3 м/с 2 ).

3. Якщо тіло перебуває на поверхні Землі (h = 0) або на висоті кількох кілометрів (h ≪ RЗ):

Зверніть увагу: розв’язуючи задачі, будемо вважати, що g = 10 м/с 2 .

Падіння тіл уперше дослідив Ґалілео Ґалілей, який висунув, а згодом експериментально підтвердив гіпотезу: причиною того, що легкі тіла падають із меншим прискоренням, є опір повітря; в разі відсутності повітря всі тіла — незалежно від їхньої маси, об’єму, форми — падають на Землю з однаковим прискоренням.

Більш точні експерименти здійснив Ісаак Ньютон, який виготовив для цього спеціальний пристрій — трубку Ньютона. Експерименти показали: у вакуумі свинцева дробинка, корок та пташине перо падали одночасно (а), у повітрі перо безнадійно відставало (б).

Зазначимо, що через обертання Землі, а також через те, що форма Землі — геоїд (екваторіальний радіус Землі більший за полярний на 21 км), прискорення вільного падіння залежить від географічної широти місцевості (рис. 33.7).

Рис. 33.7. Модуль прискорення вільного падіння на екваторі є трохи меншим, ніж на полюсі (g3 < g1)

Із курсу фізики 7 класу ви знаєте, що g ≈ 10 Н/кг. Доведіть, що 1 Н/кг = 1 м/с 2 .

Підбиваємо підсумки

Взаємодію, яка є властивою всім тілам у Всесвіті й виявляється в їхньому взаємному притяганні одне до одного, називають гравітаційною. Гравітаційна взаємодія здійснюється за допомогою особливого виду матерії — гравітаційного поля.

Контрольні запитання

1. Яку взаємодію називають гравітаційною? Наведіть приклади. 2. Сформулюйте та запишіть закон всесвітнього тяжіння. 3. Яким є фізичний зміст гравітаційної сталої? Чому вона дорівнює? 4. Якими є межі застосування закону всесвітнього тяжіння? 5. Дайте означення сили тяжіння. За якими формулами її обчислюють і як вона напрямлена? 6. Від яких чинників залежить прискорення вільного падіння?

Вправа № 33

1. Визначте масу тіла, якщо на поверхні Місяця на нього діє сила тяжіння 7,52 Н. Яка сила тяжіння діятиме на це тіло на поверхні Землі? Прискорення вільного падіння на Місяці — 1,6 м/с 2 .

2. Чи можна, скориставшись законом всесвітнього тяжіння, розрахувати силу притягання двох океанських лайнерів (див. рисунок)?

3. Як зміниться сила гравітаційного притягання між двома кульками, якщо одну з них замінити іншою, вдвічі більшої маси?

4. Вимірявши гравітаційну сталу, Г. Кавендіш зміг визначити масу Землі, після чого з гордістю сказав: «Я зважив Землю». Визначте масу Землі, знаючи її радіус (RЗ ≈ 6400 км), прискорення вільного падіння на її поверхні та гравітаційну сталу.

5. Визначте прискорення вільного падіння на висоті, яка дорівнює трьом радіусам Землі.

6. Визначте гравітаційне прискорення на поверхні планети, маса якої вдвічі більша від маси Землі, а радіус вдвічі більший за радіус Землі.

7. Скористайтесь додатковими джерелами інформації і дізнайтесь про прискорення вільного падіння на поверхні планет Сонячної системи. На який планеті ви будете менше важити? Чи буде при цьому більшою ваша маса?

8. Рівняння руху тіла: х = -5t +5t 2 . Якими є початкова швидкість і прискорення руху тіла? Через який інтервал часу тіло змінить напрямок свого руху?

Експериментальне завдання

Якщо тіло не має правильної геометричної форми, то центр його тяжіння можна визначити, підвішуючи тіло по черзі за будь-які дві крайні точки (див. рисунок). Виріжте із цупкого паперу або картону фігурку довільної форми та визначте розташування її центра тяжіння. Помістіть фігурку центром тяжіння на вістря голки або стрижня авторучки. Переконайтеся, що фігурка перебуває в рівновазі. Запишіть план проведення експерименту.

Фізика і техніка в Україні

Одеський національний політехнічний університет, заснований у 1918 р., сьогодні є одним із провідних технічних навчальних закладів України.

Престиж університету визначається авторитетом видатних учених, життя яких пов’язане з Одеською політехнікою і серед яких багато науковців зі світовим ім’ям.

Період становлення Одеської політехніки відомий іменами таких учених, як лауреат Нобелівської премії І. Є. Тамм, академіки Л. І. Мандельштам, М. Д. Папалексі, А. Г. Амелін, М. А. Аганін, професори М. А. Кузнецов, К. С. Заврієв, Ч. Д. Кларк, І. Ю. Тимченко та ін.

В Одеському політехнічному університеті навчались і працювали видатні інженери, конструктори, вчені, винахідники: В. І. Атрощенко, Г. К. Боресков, А. А. Еннан, О. Е. Нудельман, О. Ф. Дащенко, Л. І. Гутенмахер, Г. К. Суслов, В. В. Ажогін, Л. І. Панов, Б. С. Прістер, А. В. Усов, О. В. Якимов та ін.

Основні напрями наукових досліджень і підготовки кадрів Одеської політехніки — машинобудування, енергетика, хімічні технології, комп’ютерно-інтегровані системи управління, радіоелектроніка, електромеханіка, інформаційні технології, телекомунікації.

Із 2010 р. ректор університету — Геннадій Олександрович Оборський, доктор технічних наук, професор, відомий фахівець у галузі динаміки й надійності технологічних систем.

Прискорення вільного падіння у фізиці — формула, визначення

Земля, як і будь-яке фізичне тіло, володіє гравітаційним полем, що викривляє простір і час. Спостерігаючи прояв закону всесвітнього тяжіння, люди з’ясували, що швидкість предмета, що падає на поверхню планети, постійно зростає.

Таким чином був відкритий закон і розраховано прискорення вільного падіння.

Історія відкриття

Вчені Стародавньої Греції поділяли будь-який рух на два типи: природний і примусовий. Переміщення тіла під впливом гравітації вважалося природним рухом, оскільки не мало видимої причини і відбувалося само собою.

Арістотель же вважав, що швидкість падіння безпосередньо залежить від маси. Це помилкове твердження народилося в результаті примітивних спостережень. Філософ наводив як приклад рух до землі яблук і листя.

Очевидно, що останні летіли набагато повільніше. Дослідники тих часів ще дуже мало розуміли у фізиці. Такі поняття, як опір повітря і прискорення були невідомі.

Твердження Арістотеля вважалося незаперечним постулатом аж до початку XVII століття. Галілео Галлілей рішуче відкинув давню класифікацію руху. В результаті проведення декількох дослідів з рухом тіла по похилій площині, вчений ввів поняття прискорення.

Основну увагу Галлілей приділяв вивченню процесу вільного падіння. Найзнаменитішим став експеримент, проведений на Пізанської вежі.

З споруди висотою 60-м були одночасно скинуті два предмети:

  • маленький металева кулька вагою в півфунта;
  • велика кругла бомба, що важила 100 фунтів.

Результат був просто приголомшливим. Обидва тіла досягли землі практично одночасно, а невелика різниця була пояснена силою опору повітряного середовища. Треба зауважити, що наука тих років істотно відрізнялася від сьогоднішньої. Вважалося, що повітря не заважає падінню, а, навпаки, збільшує його швидкість.

Ще однією помилкою того часу було твердження про те, що будь-який рух з часом припиняється, навіть якщо на його шляху немає перешкод. Галлілей спростував і цей помилковий закон фізики, ввівши визначення інерції.

У XVI столітті ще не існувало точних хронометрів. Через це прискорення падіння тіл з Пізанської вежі було розраховане досить грубо. Для більш точного вимірювання вчений вивчав рівноприскорений рух кульки по похилій площині. А більш-менш правильне значення прискорення зумів обчислити Гюйгенс у 1660 році.

Фізична сутність

Вільним падінням може називатися рівноприскорений рух тіла в результаті діючої на нього сили тяжіння, що відбувається в вакуумі.

Атмосфера Землі здатна гальмувати прискорення і сповільнювати падаючі предмети. Однак, якщо величина опору повітря невелика, нею можна знехтувати.

Наприклад, в досліді Галілея на вежі в Пізі використовувалися кулясті предмети, що володіють аеродинамічною формою. В результаті цього коефіцієнт гальмування вдалося звести до мінімуму.

Прискорення на поверхні Землі не залежить від маси предмета — це постійна величина, що позначається латинською буквою g і становить 9,80665 м/с². Через вплив відцентрових сил на екваторі це значення трохи менше, а на полюсах, відповідно, більше.

Величина прискорення вільного падіння залежить від декількох факторів:

  • географічних координат, точніше, широти;
  • відстані до поверхні планети;
  • часу доби;
  • геомагнітних аномалій.

Вектор вільного падіння завжди спрямований вниз. Це можна наочно побачити, підкинувши будь-який предмет. Завдяки впливу прискорення, його рух буде поступово сповільнюватися. Потім предмет повністю зупиниться і попрямує у зворотний бік.

Галілей розумів, що дослідження падіння тіл з Пізанської вежі є недосконалим. Був поставлений новий експеримент, в якому вченому вдалося збільшити час руху і зменшити опір повітря.

Відполіровані латунні кульки скочувалися по жолобах, розташованим під певним кутом нахилу. В результаті були виведений фізичний закон, згідно з яким всі падаючі тіла рухаються з однаковою швидкістю, яка постійно збільшується

Формула для знаходження:

  • G – гравітаційна стала;
  • M – маса планети;
  • R – радіус планети.

За допомогою цієї формули можна розрахувати значення g на поверхні будь-якої планети у Всесвіті.

Існують завдання, для вирішення яких необхідний більш точний розрахунок. У такому випадку використовується інша, розширена формула:

Варто пам’ятати, що для максимальної точності розрахунків доведеться враховувати велику кількість факторів. Прискорення може вимірюватися за допомогою спеціального приладу — гравіметра.

Як видно з формули, гравітаційне прискорення безпосередньо залежить від маси і радіуса планети. З цього випливає, що значення g на інших планетах буде відрізнятися від земного.

Таблиця показника прискорення g для основних об’єктів Сонячної системи.

Назва об’єктаПрискорення, м/с 2
Сонце274,01
Венера8,87
Земля9,81
Марс3,72
Юпітер25,8
Сатурн11,54
Уран9,04
Меркурій3,73
Нептун11,33
Місяць1,69

Сонце є найбільшим об’єктом в Сонячній системі, його маса майже в 300 тис. разів більше Земної. Але як можна помітити з таблиці, прискорення на поверхні зірки перевищує земне всього у 28 разів. Це пояснюється величезним радіусом світила.

У Всесвіті існують дуже компактні об’єкти з неймовірною щільністю і вражаючим тяжінням. Якщо взяти середню нейтронну зірку з радіусом 13 км і масою 2,5*10³⁰ кг, то прискорення на її поверхні перевищить земне в 100 млрд разів і складе досить значне число – 9,87*10¹¹м/с²

Вплив перевантажень на людину

Завдяки науково-технічному прогресу і стрімкому розвитку технологій, сучасна людина має можливість користуватися досить швидкими засобами пересування. Щоб потрапити в будь-яку точку планети на літаку, потрібно не більше доби. Велика швидкість пересування неминуче пов’язана з таким поняттям, як перевантаження.

Будь-яке перевантаження являє собою відношення двох прискорень:

За одиницю виміру прийнято брати гравітаційне прискорення на Землі — 9,80665 м/с². Таким чином, нульове перевантаження можна відчути на собі лише в невагомості.

Перевантаження є векторною величиною. Для людей та інших живих організмів величезне значення має напрямок перевантаження. Це пов’язано з тим, що організм пристосований до постійного впливу гравітаційного прискорення.

Характер позитивного перевантаження полягає в тому, що його вектор спрямований вниз — від голови до ніг. Кров відтікає від мозку і при показнику понад 10g людина може втратити свідомість за лічені секунди. При негативному значенні кров, навпаки, б’є в голову. Це переноситься набагато гірше і може привести до крововиливу і смерті.

Показник перевантаження для різних ситуацій:

ПрикладПоказник, g
Статичне положення1
Зліт пасажирського авіалайнера1,5
Приземлення на парашуті1,8
Розкриття купола парашюта10−16
Спуск космічного апарату3−4
Вищий пілотаж на спортивному літакуот -7 до +12
Максимальне перевантаження, що переноситься людиною8−10
Аварійний спуск з космосу20−26
Рекордне не смертельне перевантаження при автокатастрофі214
Гальмування автоматичного апарату в атмосфері Венери350
Межа міцності твердотільного накопичувача інформації1500
Снаряд в момент пострілу47 тис.

Військовим і спортивним льотчикам доводиться постійно відчувати великі перевантаження. Для зменшення шкідливого впливу на організм існують спеціальні захисні костюми.

Переносити перевантаження найкраще лежачи на спині. Саме в такому положенні знаходяться космонавти при зльоті ракет.

Про автора

admin administrator