Por que a aceleração gravitacional de qualquer objeto perto da Terra é o mesmo, não importa o que seja a massa?
Você está certo em se perguntar sobre isso! Parece contra -intuitivo que uma pena e uma bola de boliche caíssem na mesma taxa. Aqui está por que isso acontece:
Lei de gravitação universal de Newton *
Força da atração: A força da gravidade entre dois objetos depende de suas massas (M1 e M2) e da distância (r) entre seus centros:
* F =g * (m1 * m2) / r^2
* Onde G é a constante gravitacional.
*
Aceleração: A aceleração devido à gravidade (G) está relacionada à força da gravidade (F) e à massa do objeto (M2):
* F =m2 * g
O insight -chave Quando falamos sobre aceleração gravitacional perto da Terra, estamos basicamente olhando para a aceleração de um objeto *devido à gravidade da Terra *. Aqui está o colapso:
1. A massa da Terra é dominante: A massa da Terra (M1) é muito maior que a massa de qualquer objeto próximo à sua superfície (M2).
2. A distância é relativamente constante: A distância (r) entre o objeto e o centro da Terra é relativamente constante, desde que o objeto esteja próximo da superfície.
montá -lo 1.
A força é proporcional à massa: A força da gravidade que atua no objeto é diretamente proporcional à sua massa (f =g * m1 * m2 / r^2). Um objeto mais pesado experimenta uma força maior de gravidade.
2.
A aceleração cancela a massa: Mas a aceleração do objeto é determinada pela razão de força para massa (g =f/m2). Como a força aumenta proporcionalmente à massa, a massa cancela na equação para aceleração!
em termos mais simples: A força da gravidade se esforça mais em objetos mais pesados, mas objetos mais pesados também têm mais inércia (resistência à mudança em movimento). Esses dois efeitos se equilibram perfeitamente, resultando na mesma aceleração para todos os objetos próximos à superfície da Terra.
Nota importante: Essa explicação pressupõe que estamos ignorando a resistência do ar. Na realidade, a resistência do ar afeta os objetos de maneira diferente, com base em sua forma e área da superfície. É por isso que uma pena cai mais devagar do que uma bola de boliche no ar. No vácuo, no entanto, eles cairiam na mesma taxa.