"Окружающий мир (в 2 частях)", Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С.
Земля притягивает к себе все тела, находящиеся на её поверхности и рядом с ней. Благодаря этому предметы падают, люди и вода удерживаются у планеты, а тела не улетают в космос. Сила тяжести направлена к центру Земли. Вес связан с давлением тела на опору или натяжением подвеса, поэтому он не совпадает с силой тяжести. При свободном падении тело не давит на опору и оказывается в состоянии невесомости.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Притяжение Земли — это действие, благодаря которому Земля притягивает к себе тела, находящиеся на её поверхности и рядом с ней. Из-за него отпущенный предмет движется к планете, а человек остаётся на земле. Это понятие помогает объяснить падение тел и их удержание около Земли.
Сила тяжести — сила, с которой Земля действует на тело. Она направлена примерно к центру Земли, поэтому у каждого предмета есть направление падения. Различать эту силу нужно, чтобы понимать, какое тело действует и на что направлено действие.
Вес тела — сила, с которой тело из-за притяжения Земли действует на опору или подвес. Например, книга давит на стол, а груз натягивает верёвку. Вес не следует путать с силой тяжести: сила тяжести действует на тело, а вес проявляется в его действии на опору или подвес.
Невесомость — состояние, при котором тело не давит на опору и не натягивает подвес. Это бывает, когда тело и опора вместе свободно падают, хотя притяжение Земли продолжает действовать. Понятие нужно для объяснения ощущений космонавтов и поведения предметов при падении.
Земля притягивает тела потому, что обладает очень большой массой. Чем массивнее небесное тело, тем заметнее его притягивающее действие на окружающие предметы. Поэтому небольшие предметы, люди и даже огромные объёмы воды движутся и удерживаются около Земли, а не разлетаются в разные стороны.
Сила тяжести направлена не к условной линии «вниз», одинаковой для всей планеты, а примерно к её центру. На разных участках поверхности направления к центру различаются, поэтому для людей в разных местах Земли «вниз» направлен в разные стороны. Отпущенный предмет начинает падать именно по направлению действия силы тяжести.
Когда опора не мешает движению, притяжение Земли ускоряет предмет, и он падает к поверхности. Та же сила удерживает человека на земле, воду в морях и реках, воздух около планеты и предметы на поверхности. Если бы земного притяжения не было, тела не удерживались бы у Земли и могли бы удаляться от неё.
Сила тяжести действует на тело независимо от того, стоит оно на столе или падает. Пока книга лежит на столе, она действует на стол своим весом, а стол действует на книгу опорной силой. При свободном падении книга и всё, что рядом с ней, движутся вместе, поэтому она перестаёт давить на опору: это и есть невесомость.
| Ситуация | Действие притяжения Земли | Что наблюдаем |
|---|---|---|
| Предмет отпустили в воздухе | Сила тяжести начинает изменять его движение и направляет его к центру Земли. | Предмет падает вниз, то есть к поверхности Земли. |
| Предмет лежит на опоре | Земля притягивает предмет, а опора препятствует его падению. | Предмет остаётся на месте и давит на опору своим весом. |
| Предмет свободно падает | Предмет и опора, если она рядом, движутся под действием притяжения Земли. | Предмет не давит на опору и находится в состоянии невесомости. |
Читайте таблицу слева направо: сначала определите ситуацию, затем найдите действие притяжения и его наблюдаемое последствие. Так можно отличить само действие силы тяжести от результата, который виден в опыте. Особенно полезно сравнивать вторую и третью строки.
Пока мяч находится в руке, рука удерживает его и не даёт свободно падать. После отпускания эта поддержка исчезает, но притяжение Земли продолжает действовать. Нужно определить направление силы тяжести.
Ответ: мяч начнёт падать в сторону центра Земли, потому что на него действует сила тяжести.
Книга неподвижна, потому что стол поддерживает её. Но на книгу всё равно действует земное притяжение, а сама книга действует на стол. В задаче нужно внимательно указать, на какое тело направлено каждое действие.
Ответ: сила тяжести действует на книгу, а вес книги действует на стол. Эти силы связаны, но направлены на разные тела и потому не являются одним и тем же.
Представим, что кабина и человек внутри неё падают вместе. При обычном движении пол поддерживает человека, поэтому человек давит на пол. При свободном падении кабина не успевает поддерживать человека, и нужно определить, что происходит с их совместным движением.
Ответ: человек оказывается в состоянии невесомости и перестаёт давить на пол. Притяжение Земли не исчезает: человек и кабина просто свободно падают вместе.
Ошибка: считать, что «вниз» везде направлен одинаково. Так думают, потому что на рисунках Землю часто изображают с одной общей нижней стороной. Проверка простая: мысленно проведите линию от любого места поверхности к центру планеты.
Ошибка: называть весом силу тяжести. Эти понятия смешивают, потому что в обычной жизни слово «вес» связывают с тяжестью предмета. Проверьте себя вопросом: сила действует на тело или тело действует на опору?
Ошибка: думать, что при невесомости притяжение Земли исчезает. Такое представление возникает из-за ощущения лёгкости и отсутствия давления. Вспомните: если тело продолжает падать вместе с опорой, земное притяжение всё ещё действует.
Ошибка: считать, что падают только тяжёлые предметы. На самом деле притяжение действует на тела из разных материалов, если их ничто не удерживает. Чтобы проверить мысль, сравните падение камня и мяча: оба движутся к Земле под действием силы тяжести.
Для понимания притяжения Земли нужно знать, что сила способна изменять движение тела. Также полезно помнить, что опора или подвес могут взаимодействовать с предметом и препятствовать его падению. Эти знания помогают различать действие силы тяжести и вес.
Понятие притяжения Земли пригодится при изучении движения планет и спутников. Оно объясняет не только падение предметов, но и удержание небесных тел на орбитах. С ним связаны многие явления, происходящие на Земле и в космосе.
Почему предметы падают на Землю?
Земля обладает очень большой массой и притягивает находящиеся рядом тела. Если предмет не удерживается опорой или рукой, он начинает двигаться под действием силы тяжести к Земле.
Куда направлена сила тяжести?
Сила тяжести направлена примерно к центру Земли. Поэтому «вниз» в разных местах планеты означает направление от поверхности к её центру.
Чем вес отличается от силы тяжести?
Сила тяжести действует со стороны Земли на само тело. Вес — это сила, с которой тело из-за земного притяжения действует на опору или подвес.
Почему человек не улетает с поверхности Земли?
Земля притягивает человека к своему центру. Это притяжение удерживает его у поверхности, если ему не сообщена достаточная скорость для удаления от планеты.
Исчезает ли притяжение Земли при невесомости?
Нет, притяжение Земли может продолжать действовать. Невесомость возникает потому, что тело и его опора вместе свободно падают, поэтому тело не давит на опору.
§ 7. Притяжение Земли
