Tíhové zrychlení

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Jump to navigation Jump to search

Tíhové zrychlení je zrychlení volného pádu těles na povrchu kosmického tělesa (například Země). Hlavní složkou tíhového zrychlení je gravitační zrychlení. Ve vztažných soustavách spojených s povrchem Země však na tělesa působí kromě gravitační síly také odstředivá síla, což je setrvačná síla vznikající v důsledku otáčení Země kolem své osy. Proto je tíhové zrychlení na rovníku menší než na pólech.

Značka a jednotka[editovat | editovat zdroj]

  • Značka: g
  • jednotka: m/s2

Tíhové zrychlení na Zemi[editovat | editovat zdroj]

Hodnota tíhového zrychlení na Zemi činí v naší zeměpisné šířce (49°) přibližně 9,81 m/s².

Tíhové zrychlení se ve zrychlení padajících těles plně projeví ve vakuu, kde nepůsobí odporové síly a pád je možno považovat za volný. V atmosféře je pohyb těles brzděn odporem vzduchu.

Působení tíhového zrychlení poprvé přesně popsal Galileo Galilei, který vyslovil a experimentálně ověřil hypotézu, že dráha tělesa padajícího k Zemi je při zanedbání odporu prostředí nebo ve vakuu přímo úměrná čtverci času a nezávisí na hmotnosti tělesa.

Hodnota místního tíhového zrychlení závisí na geografické šířce, nadmořské výšce a nepatrně i na lokální hustotě hornin pod povrchem.

Místo na Zemi Hodnota
Na rovníku v úrovni mořské hladiny g = 9,780 m/s²
45 ° zeměpisné šířky g = 9,80665 m/s²
Zemský pól g = 9,832 m/s²
Praha [1] g = 9,81373 m/s²
Brno [1] g = 9,81275 m/s²
Ostrava [1] g = 9,81345 m/s²
Plzeň [1] g = 9,81305 m/s²
Liberec [1] g = 9,81405 m/s²

Pro fyzikální a technické použití je vhodné stanovit univerzální standardní hodnotu. Ta se nazývá normální tíhové zrychlení, značí g0 nebo gn a její hodnota vychází z tíhového zrychlení na 45° zeměpisné šířky u hladiny moře:

g0 = gn = 9,80665 m/s² (přesně).

Gravitační složka tíhového zrychlení v souladu s gravitačním zákonem klesá s druhou mocninou vzdálenosti od středu tělesa (např. Země). Pro výšky zanedbatelné vzhledem k průměru Země se g snižuje na jeden metr nadmořské výšky přibližně o 3×10−6 m/s2. Tíhové zrychlení je mírně ovlivňováno i pozicí Měsíce vůči Zemi, což se projevuje např. přílivem a odlivem hladiny moře.

Velikost tíhového zrychlení na jiných planetách a měsících je jiná než na Zemi, závisí především na hustotě tělesa, na jeho tvaru a na rychlosti jeho rotace. Například tíhové zrychlení je na Měsíci přibližně šestkrát nižší než na Zemi (tíhové zrychlení na Měsíci je přibližně 1,6236 m/s2). Na Marsu má tíhové zrychlení hodnotu 3,725 m/s2 (což je tedy 2,6krát menší než na Zemi).

Beztížný stav, který panuje na družicích obíhajících kolem Země, je způsoben rovností odstředivé síly způsobené oběhem a síly dané působením gravitačního pole Země. Vědci a technici uvažují o konstrukci orbitálních stanic využívajících „umělou gravitaci“, kde bude tíhové zrychlení vytvářeno rotací stanice nebo její obytné části.

Zobecnění tíhového zrychlení[editovat | editovat zdroj]

Tíhové zrychlení si můžeme definovat jako zvýšení rychlosti tělesa působením pouze gravitačních a setrvačných sil působících na povrchu kosmického tělesa za jednu sekundu při volném pádu ve vakuu. Jednotkou tíhového zrychlení je m/s2. Tíhové zrychlení definujeme na konkrétním místě povrchu konkrétního kosmického tělesa, může být proměnlivé i časově. Pokud se výrazněji projevují vlivy rotace, okolních těles, nebo při nepravidelném tvaru kosmického tělesa, měli bychom tíhové zrychlení definovat jako vektor.

Tíhové zrychlení tedy obecně závisí na

  • gravitačním poli kosmického tělesa - gravitační zrychlení
  • na pohybu (trajektorii) kosmického tělesa - např. na Zemi se projevuje odstředivé zrychlení
  • na gravitačním poli blízkých kosmických těles (např. na Zemi způsobuje vliv Měsíce příliv a odliv)

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Související články[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c d e WolframAlpha widget, založeno na Earth Gravitational Model 2008

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]