Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести.

Различные взаимодействия, известные современной физике, сводятся к четырем типам:

1. гравитационное взаимодействие, возникающее между всеми телами в соответствии с законом всемирного тяго­тения ;

2. электромагнитное взаимодействие – между телами или частицами, обладающими электрическими зарядами;

3. сильное взаимодействие, существующее, например, между частицами, из которых состоят ядра атомов, а также между мезонами и гиперонами;

4. слабое взаимодействие, характеризующее, например, процессы превращения некоторых элементарных частиц.

Сила как количественная характеристика позволяет оценивать лишь гравитационные и электромагнитные взаи­модействия. В тех чрезвычайно малых областях простран­ства и в тех процессах, в которых проявляются сильные и слабые взаимодействия, такие понятия, как точка прило­жения, линия действия, а вместе с ними и само понятие силы теряют смысл.

В задачах механики учитываются гравитационные силы (силы тяготения) и две разновидности электромагнитных сил — силы упругости и силы трения.

Силы взаимодействия между частями некоторой рассматриваемой системы тел называются внутренними силами.

Силы воздействия на тела данной системы со стороны тел, не включенных в эту систему, называются внешними силами.

Система тел, на каждое из которых не действуют внешние силы, называется

замкнутой (изолированной) системой.

Закон всемирного тяготения – гравитационная сила с которой притягиваются две материальные точки (или два тела), прямо пропорциональна произведению масс этих тел, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (между центрами масс тел) и направлена по линии, соединяющей эти тела.

Закон всемирного тяготения установлен для тел, принимаемых за материальные точки, т. е. для таких тел, размеры которых малы по сравнению с расстоянием между ними.

Гравитационные силы – центральные.

Гравитационное взаимодействие тел, описываемое законом всемирного тяготения, осуществляется посредством гравитационного поля (поля тяготения). Силы тяготения не зависят от среды, в которой находятся эти тела.

Гравитационное поле потенциально.

– гравитационная постоянная; численно равна силе, с которой притягиваются два тела массы 1кг, находящиеся на расстоянии 1м друг от друга.

– единичный вектор, указывающий направление гравитационной силы.

Первой успешной попыткой определения

G были измерения, осуществленные Кавендишем (1798 г.). Он применил для измерения сил весьма чувствительный метод крутильных весов. Два свинцовых шара т (с массой 0,729 кг каждый), прикрепленных к концам легкого коромысла, помещались вблизи симметрично рас­положенных шаров М (с массой по 158 кг). Коромысло подвешива­лось на упругой нити, по закручиванию которой можно было из­мерять силу притяжения шаров друг к другу. Верхний конец нити был закреплен в установочной головке, поворотом которой можно было менять расстояние между шарами т и М.

Н а тело, находящееся в пункте В поверхности Земли, характеризующемся широтой φ (рис.), действуют две силы: сила тяготения и сила реакции земной поверхности (или сила реакции опоры) , направление которой определяется не только силой тяготения, но также вращением Земли. Равнодействующая этих двух сил обеспечивает движение тела по окружности с центром О при суточном вращательном движении Земли вокруг оси. Сила , действующая на тело вследствие его притяжения к Земле, равная по модулю силе реакции , но направ­ленная противоположно ей, называется силой тяжести. Силу тяжести можно измерить, например, с помощью динамометра при условии покоя тела и динамометра от­носительно Земли.

Ускорение свободного падения:

1. на поверхности Земли (без учета суточного вращения Земли)

2. на поверхности Земли на широте φ (учитывая суточное вращение Земли)

( )

с большой точностью g можно вычислять по формуле

3. на высоте h над поверхностью Земли (без учета суточного вращения Земли)

Урок по физике на тему»Закон всемирного тяготения»

Урок на тему: «Закон всемирного тяготения» в 10 классе

Цели урока:

Образовательные:

• сформировать понятие гравитационных сил;
• показать универсальный характер закона всемирного тяготения ;
• познакомить с опытным определением гравитационной постоянной;

Развивающие:

• развивать речь, мышление;
• совершенствовать умственную деятельность: анализ, синтез, способность наблюдать, делать выводы, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты;

Воспитательные:

• формировать систему взглядов на мир;
• воспитывать интерес к творческий и исследовательский работе. .

Оборудование: проекционная аппаратура, презентация «Закон всемирного тяготения»

Оформление: на доске портрет Исаака Ньютона, под портретом высказывание «Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камешек, чем другим, в то время как великий океан истины расстилается передо мной неисследованным»

План урока:

1.     Организационный момент.

2.     Целеполагание.

3.     Повторение пройденного материала.

4.     Изучение нового материала

5.     Решение задач.

6.     Рефлексия

7.     Домашнее задание

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Целеполагание.

Учитель: Скажите, пожалуйста, как связаны между собой падающее яблоко, Земля, вращающаяся вокруг Солнца и сэр Исаак Ньютон?

Слайд 1

Тема урока: Закон всемирного тяготения

Эпиграфом к нашему уроку будут слова:

«Причину же свойств силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю» (И. Ньютон)

Какие цели урока вы могли бы поставить исходя из темы урока. (Ученики предлагают варианты целей). Прекрасно, я рада, что наши цели совпадают.

Исходя из целей урока, нам нужно решить следующие ЗАДАЧИ УРОКА:

·        изучить закон всемирного тяготения и границы его применения;

·        рассмотреть историю открытия закона;

·        показать практическое значение закона;

·        закрепить изученную тему при решении качественных и расчетных задач.

В ходе этой работы мы проверим, насколько продуктивно вы можете работать в группах.

Затем потренируем мозги — порешаем задачи.

Начнем урок с повторения основных понятий курса механики.

3. Повторение пройденного материала.

Фронтальная беседа:  Слайд 2

·        В чем состоит явление инерции?

·        Какое движение называется движением по инерции? Приведите примеры.

·        Какую систему называют инерциальной?

·         Сформулируйте законы Ньютона.

·        Какие виды сил вам известны?

Мы повторили основные понятия и главные законы механики, которые помогут нам изучить тему занятия.

Учитель «случайно» роняет шарик со стола

Ой, извините, что-то упало. Такое же несчастье произошло с одним очень известным яблоком. Слайд 3

4. Изучение нового материала.

Знаменитой яблони в родовом поместье Ньютона в Вулсторпе (графство Линкольншир, Англия) давно нет, однако путем черенкования от нее произведено уже не одно поколение новых яблонь. Эта, например, растет во дворе колледжа Бэбсон в Уэлсли (штат Массачусетс, США)

4 слайд. Движения яблока и Луны разные, но какие же предположения, позволили Ньютону связать эти явления. Представьте себе, что вы бросаете камень в горизонтальном направлении с вершины горы. Чем больше скорость, тем дальше он улетит. А можно подобрать такую скорость, чтобы камень, падая, не достиг поверхности Земли?

Еще тысячи лет назад было замечено, что по расположению небесных светил можно предсказать разливы рек, а значит, и урожаи, составлять календари.

По звездам — находить правильный путь для морских кораблей. Люди научились вычислять сроки затмений Солнца и Луны. Но слово «космос» в переводе с греческого означает «порядок».

Притяжение тел, находящихся на поверхности нашей планеты к Земле (дома, парашютист, птица и т.п.).

В 1667 году английский физик Исаак Ньютон высказал предположение о том, что вообще между всеми телами действуют силы взаимного притяжения.

5 слайд. Их называют теперь силами всемирного тяготения или гравитационными силами.

Благодаря притяжению к Земле течет вода в реках. Человек подпрыгнув, опускается на Землю, потому что Земля притягивает его. Земля притягивает к себе все тела: Луну, воду морей и океанов, дома, Солнце, спутники и т.п. Взаимное притяжение всех тел Вселенной названо всемирным тяготением.

 

6 слайд. Теперь давайте выясним, от каких же величин завися силы тяготения:

Групповая работа:

1 группа: выяснить как зависят гравитационные силы от массы  (приложение 1)

2 группа: выяснить как зависят гравитационные силы от расстояния (приложение 2)

Учитель:  Какая Физическая величина в карточке не дана, но она вам необходима для выяснения этой зависимости.

Расстояние между Землёй и Луной 384000 км

Радиус Земли 6400 км

а_л= 0,027 м/с2

7 слайд.

Сила, с которой две материальные точки притягиваются друг к другу, пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

8, 9 слайд: Особенности сил тяготения

10 слайд.

Гравитационная постоянная численно равна силе, с которой притягиваются два тела с массой по 1 кг каждое, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга.

Первое экспериментальное измерение гравитационной постоянной было осуществлено Генри Кавендишем в 1798 году с помощью экспериментальной установке – крутильных весов.    Измерив силу взаимодействия между шарами m и M по углу закручивания нити и зная массу шаров и расстояние между ними, Кавендиш определил гравитационную постоянную. 11, 12 слайд

Границы применимости закона всемирного тяготения

Закон справедлив для: 

1. Однородных шаров.

2. Для материальных точек.

3. Для концентрических тел.13 слайд

 Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения явилось важнейшим событием в истории физики.14, 15, 16, 17 слайд

Учитель: интересный факт. 18 слайд

На Земле есть места, где Закон всемирного тяготения не действует

В Синьцэян-Уйгурском автономном районе на северо-западе Китая есть холм, по склону которого вода течет не вниз, а вверх. Этот факт отметили двое путешественников, приехавших туда на автомобилях.

Остановив автомобиль на дне расположенной на вершине холма V-образной впадины и сняв его с тормозов, туристы с удивлением обнаружили, что он сам покатился вверх по склону! Скорость его движения достигала 30 км/час. Вода, вылитая на дорогу, тоже потекла вверх, в сторону вершины. Некоторые ученые пытаются объяснить эти аномальные явления геологическими особенностями местности. Выходит, что законы всемирного тяготения здесь совсем не действуют.

5. Решение задач.

19, 20 слайд. Оформление решения задач на доске и на опережение в тетрадях.

6. Рефлексия.

Учитель: Сегодня вы продуктивно поработали, осознали, глубоко ли вы освоили Закон всемирного тяготения. Развили умения анализировать, синтезировать, делать выводы, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, проверять результаты своей работы.

— Какое значение для вас имеют знания и умения, полученные на данном уроке?

Что вызвало наибольшую трудность:

а) изучение материала

б) систематизация знаний?

Исаак Ньютон незадолго перед смертью, словно оглядывая свою жизнь, такую спокойную внешне и такую неистово бурную внутренне, писал: «Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камешек, чем другим, в то время как великий океан истины расстилается передо мной неисследованным»

7. Домашнее задание. 21 слайд. Параграфы 32-34(Мякишев)

 

Приложение 1

ЗАВИСИМОСТЬ  ГРАВИТАЦИОННЫХ  СИЛ  ОТ МАССЫ

Из второго закона Ньютона:

  Ускорение свободного падения имеет любопытную особенность, что оно одинаково для тел любой массы

 

Следовательно,  F ~ m.

 По третьему закону Ньютона: F12 = F21.

 

Если F12 ~ m1, то F21 ~ m2.

Следовательно, F ~ m1 • m2.

 

Вывод: Итак, масса является мерой не только инертности тела, но и мерой гравитационного взаимодействия этого тела с другими телами.

 

Приложение 2

ЗАВИСИМОСТЬ  ГРАВИТАЦИОННЫХ СИЛ  ОТ РАССТОЯНИЯ

Ньютон предположил, что сила взаимного притяжения должна зависеть от расстояния между телами.

Сила тяготения создаёт вблизи поверхности Земли ускорение свободного падения 9,8 м/с2, та же сила создаёт ускорение движения Луны ал = 0,027м/с2

 

 

Увеличение расстояние в 60 раз приводит к уменьшению ускорения в 3600 раз

Но F = m • g. Следовательно,  

Вывод: сила притяжения между двумя материальными точками убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.

 

 

 

Читать о гравитационных силах | естествознание для 6-8 классов [для печати]

ЧТО ТАКОЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ СИЛЫ МЕЖДУ ОБЪЕКТАМИ?

На Земле гравитация придает вес объектам и притягивает их к центру Земли. Луна также влияет на эту силу и отвечает за изменение океанских приливов. Сила гравитации также естественным образом возникает между любыми объектами, обладающими массой или энергией (включая планеты, звезды и галактики), и притягивает их друг к другу.

Чтобы лучше понять гравитационные силы между объектами…

ЧТО ТАКОЕ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ МЕЖДУ ОБЪЕКТАМИ?. На Земле гравитация придает вес объектам и притягивает объекты к центру Земли. Луна также влияет на эту силу и отвечает за изменение океанских приливов. Сила гравитации также естественным образом возникает между любыми объектами, обладающими массой или энергией (включая планеты, звезды и галактики), и притягивает их друг к другу. Чтобы лучше понять гравитационные силы между объектами…

ДАВАЙТЕ РАЗЪЯСНИМ!

Связь между массой и гравитацией

Сила гравитации зависит от размера (массы) объекта. Чем больше объект, тем сильнее сила тяжести. Сила гравитации также будет зависеть от того, насколько близко или далеко один объект находится от другого. Например, если два объекта находятся близко друг к другу, сила тяжести больше, чем если бы они были дальше друг от друга.

Связь между массой и гравитацией Сила гравитации зависит от размера (массы) объекта. Чем больше объект, тем сильнее сила тяжести. Сила гравитации также будет зависеть от того, насколько близко или далеко один объект находится от другого. Например, если два объекта находятся близко друг к другу, сила тяжести больше, чем если бы они были дальше друг от друга.

Соотношение между массой и весом

Масса и вес различны, но оба могут быть измерены в стандартных единицах. Масса — это количество материи, содержащейся в объекте, и масса не меняется, когда вы перемещаете объект из одного места в другое. Вес — это количество силы (гравитации), действующей на объект, и вес может меняться в зависимости от того, где находится объект.

Соотношение между массой и весом Масса и вес различны, но оба могут быть измерены в стандартных единицах. Масса — это количество материи, содержащейся в объекте, и масса не меняется, когда вы перемещаете объект из одного места в другое. Вес — это количество силы (гравитации), действующей на объект, и вес может меняться в зависимости от того, где находится объект.

Луна обладает гравитацией

Лунная гравитация притягивает Землю и вызывает предсказуемые океанские приливы. Прилив — это когда гравитационное притяжение Луны самое сильное, а отлив — когда притяжение самое слабое. На озера также может влиять гравитационное притяжение Луны, но в гораздо меньших масштабах.

Луна обладает гравитацией Гравитация Луны притягивает Землю и вызывает предсказуемые океанские приливы. Прилив — это когда гравитационное притяжение Луны самое сильное, а отлив — когда притяжение самое слабое. На озера также может влиять гравитационное притяжение Луны, но в гораздо меньших масштабах.

Сэр Исаак Ньютон

Сэр Исаак Ньютон был англичанином, жившим с 1643 по 1727 год. Он известен в научном мире своими законами движения. Три закона движения Ньютона обычно используются в образовании, чтобы помочь учащимся понять движение и математические формулы, которые можно использовать для объяснения и предсказания движения.

Сэр Исаак Ньютон Сэр Исаак Ньютон был англичанином, жившим с 1643 по 1727 год. Он известен в научном мире своими законами движения. Три закона движения Ньютона обычно используются в образовании, чтобы помочь учащимся понять движение и математические формулы, которые можно использовать для объяснения и предсказания движения.

Карьера в науке: астроном

Астрономы — это ученые, изучающие науку в области астрономии. Астрономы наблюдают и изучают объекты в космосе, такие как звезды, луны, планеты, астероиды и кометы. Астрономы используют наблюдения и математические модели, чтобы попытаться выяснить, как выглядело пространство в прошлом, и сделать прогнозы о том, что может произойти в будущем.

Карьера в науке: астроном Астрономы — ученые, изучающие науку в области астрономии. Астрономы наблюдают и изучают объекты в космосе, такие как звезды, луны, планеты, астероиды и кометы. Астрономы используют наблюдения и математические модели, чтобы попытаться выяснить, как выглядело пространство в прошлом, и сделать прогнозы о том, что может произойти в будущем.

СИЛЫ ПРИТЯЖЕНИЯ МЕЖДУ ОБЪЕКТАМИ СЛОВАРЬ

Гравитация

Сила, которая ускоряет (или притягивает) объект к центру Земли.

Масса

Количество вещества, из которого состоит объект. Масса не меняется в зависимости от того, где вы находитесь.

Вес

Измерение, которое проводится с помощью весов и определяется силой тяжести. Вес может варьироваться в зависимости от того, где вы находитесь, и силы тяжести в этой области.

Сопротивление

Мера силы, действующей в противоположном направлении.

Ускорение

Увеличение скорости чего-либо.

Атмосфера

Газы, окружающие Землю или другую планету.

Закон всемирного тяготения Ньютона

Каждая частица притягивает любую другую частицу с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Сила

Любое взаимодействие, которое может изменить движение объекта.

Галилей

Итальянский астроном, физик и инженер. Иногда его называют «отцом наблюдательной астрономии».

Исаак Ньютон

Английский математик и физик, известный тем, что сформулировал теорию всемирного тяготения. Три закона Ньютона обычно изучают в средней и старшей школе.

СИЛЫ ГРАВИТАЦИИ МЕЖДУ ОБЪЕКТАМИ ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ

Объясните, как гравитация влияет на объекты.

Гравитация — это сила, которая притягивает объекты к центру Земли.

Какой пример объекта влияет на гравитацию на Земле?

Луна влияет на приливы и отливы на Земле. Приливы вызваны гравитацией Луны.

Как сила тяжести влияет на вес?

Гравитация не везде одинакова. Например, если бы вы были высоко на горе, вы бы весили меньше, потому что сила тяжести меньше.

Используйте гравитацию, чтобы объяснить взаимосвязь между орбитой Земли вокруг Солнца.

Хотя Солнце находится очень далеко, его размер удерживает Землю на своей орбите из-за гравитационной силы между двумя массами.

Объясните, как сопротивление удерживает два предмета одинакового веса от одновременного падения на землю.

Сопротивление — это сила, действующая в противоположном направлении. Если два одинаковых зонта бросить с одинаковой высоты одновременно, они одновременно упадут на землю. Но если бы один зонт был открыт, он имел бы большее сопротивление и ударился бы о землю после закрытого.

Объясните разницу между массой и весом.

Масса — это количество материи, из которой состоит объект (количество молекул в объекте). Вес измеряется на весах и может меняться в зависимости от силы тяжести.

Вернуться к уроку

Насколько сильна сила тяжести на Земле?

Модель Geoid 2011, основанная на данных LAGEOS, GRACE, GOCE и наземных данных. 1 кредит

Гравитация — довольно крутая фундаментальная сила. Если бы не комфортный для Земли 1 g, из-за которого объекты падают на Землю со скоростью 90,8 м/с², мы все полетим в космос. А без него все мы, наземные виды, медленно увядали бы и умирали, поскольку наши мышцы вырождались, наши кости становились ломкими и слабыми, а наши органы переставали функционировать должным образом.

Так что можно без преувеличения сказать, что гравитация не только факт жизни здесь, на Земле, но и предпосылка для нее. Однако, поскольку люди, похоже, полны решимости слезть с этой скалы, вырваться, так сказать, из «угрюмых оков Земли», понимание земного притяжения и того, что нужно для побега, необходимо. Так насколько сильна гравитация Земли?

Определение

Если говорить более подробно, гравитация — это природное явление, при котором все объекты, обладающие массой, сближаются друг с другом, т. е. астероиды, планеты, звезды, галактики, сверхскопления и т. д. Чем больше масса объекта , тем большую гравитацию он будет оказывать на объекты вокруг себя. Гравитационная сила объекта также зависит от расстояния, т. е. величина ее воздействия на объект уменьшается с увеличением расстояния.

Гравитация также является одной из четырех фундаментальных сил, управляющих всеми взаимодействиями в природе (наряду со слабым ядерным взаимодействием, сильным ядерным взаимодействием и электромагнетизмом). Из этих сил гравитация является самой слабой, она примерно в 1038 раз слабее, чем сильное ядерное взаимодействие, 10 ³⁶ раз слабее электромагнитного взаимодействия и в 10 ²⁹ раз слабее слабого ядерного взаимодействия.

Как следствие, гравитация оказывает незначительное влияние на материю в самом маленьком масштабе (то есть на субатомные частицы). Однако на макроскопическом уровне — на уровне планет, звезд, галактик и т. д. — гравитация является доминирующей силой, влияющей на взаимодействие материи. Он вызывает образование, форму и траекторию астрономических тел и управляет астрономическим поведением. Он также сыграл важную роль в эволюции ранней Вселенной.

Представление художника о влиянии земной гравитации на пространство-время. Кредит: НАСА

Он был ответственен за слипание материи в облака газа, которые подверглись гравитационному коллапсу, образуя первые звезды, которые затем стянулись вместе, чтобы сформировать первые галактики. А внутри отдельных звездных систем пыль и газ сливались, образуя планеты. Он также управляет орбитами планет вокруг звезд, лун вокруг планет, вращением звезд вокруг центра своей галактики и слиянием галактик.

Универсальная гравитация и теория относительности

Поскольку энергия и масса эквивалентны, все формы энергии, включая свет, также вызывают гравитацию и находятся под ее влиянием. Это согласуется с общей теорией относительности Эйнштейна, которая остается лучшим средством описания поведения гравитации. Согласно этой теории, гравитация — это не сила, а следствие искривления пространства-времени, вызванного неравномерным распределением массы/энергии.

Самый экстремальный пример такого искривления пространства-времени — черная дыра, из которой ничто не может выбраться. Черные дыры обычно являются продуктом сверхмассивной звезды, которая превратилась в сверхновую, оставив после себя остаток белого карлика, масса которого настолько велика, что его скорость убегания превышает скорость света. Увеличение гравитации также приводит к гравитационному замедлению времени, когда время течет медленнее.

Однако для большинства приложений гравитацию лучше всего объясняет закон всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что гравитация существует как притяжение между двумя телами. Силу этого притяжения можно рассчитать математически, где сила притяжения прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Художественное впечатление от эффекта перетаскивания кадра, при котором пространство и время перетаскиваются вокруг массивного тела. Предоставлено: einstein.stanford. edu

Гравитация Земли

На Земле гравитация придает вес физическим объектам и вызывает океанские приливы. Сила земного притяжения является результатом массы и плотности планет – 5,97237 × 10 ²⁴ кг (1,31668 × 10 ²⁵ фунтов) и 5,514 г/см ³ соответственно. Это приводит к тому, что Земля имеет гравитационную силу 9,8 м/с² вблизи поверхности (также известную как 1 г), которая естественным образом уменьшается по мере удаления от поверхности.

Кроме того, сила тяжести на Земле меняется в зависимости от того, где вы на ней стоите. Первая причина в том, что Земля вращается. Это означает, что гравитация Земли на экваторе равна 90,789 м/с ² , а сила тяжести на полюсах равна 9,832 м/с ² . Другими словами, на полюсах вы весите больше, чем на экваторе, из-за этой центростремительной силы, но лишь немного больше.

Наконец, сила гравитации может меняться в зависимости от того, что находится под Землей под вами. Более высокие концентрации массы, такие как камни или минералы с высокой плотностью, могут изменить силу гравитации, которую вы чувствуете. Но, конечно, это количество слишком незначительно, чтобы быть заметным. Миссии НАСА с невероятной точностью нанесли на карту гравитационное поле Земли, показав изменения его силы в зависимости от местоположения.

Гравитация также уменьшается с высотой, так как вы находитесь дальше от центра Земли. Снижение силы при подъеме на вершину горы довольно минимально (на 0,28% меньше силы тяжести на вершине Эвереста), но если вы достаточно высоко, чтобы добраться до Международной космической станции (МКС), вы испытаете 90% силы гравитации, которую вы почувствуете на поверхности.

Однако, поскольку станция находится в состоянии свободного падения (а также в космическом вакууме), объекты и космонавты на борту МКС могут летать вокруг. По сути, поскольку все на борту станции падает на Землю с одинаковой скоростью, те, кто находится на борту МКС, чувствуют себя невесомыми, хотя их вес все еще составляет около 9 г. 0% от того, что было бы на поверхности Земли.

Гравитация Земли также ответственна за то, что наша планета имеет «убегающую скорость» 11,186 км/с (или 6,951 мили/с). По сути, это означает, что ракета должна достичь этой скорости, прежде чем она сможет надеяться вырваться из-под земного притяжения и достичь космоса. И при большинстве запусков ракет большая часть их тяги направлена ​​только на эту задачу.

Из-за разницы между гравитацией Земли и гравитационной силой других тел, таких как Луна (1,62 м/с²; 0,1654 г) и Марс (3,711 м/с²; 0,376 г) – ученые не уверены, каковы будут последствия космонавтов, отправившихся в длительные миссии на эти тела.

Хотя исследования показали, что длительные полеты в условиях микрогравитации (т. е. на МКС) пагубно сказываются на здоровье астронавтов (включая потерю плотности костей, дегенерацию мышц, повреждение органов и зрения), никаких исследований относительно воздействие среды с низкой гравитацией.