Turite žinoti kiekvienos jėgos taikymo tašką ir kryptį. Svarbu mokėti nustatyti, kokios jėgos ir kuria kryptimi veikia kūną. Jėga žymima kaip, matuojama niutonais. Norint atskirti jėgas, jos žymimos taip
Žemiau pateikiamos pagrindinės jėgos, veikiančios gamtoje. Sprendžiant problemas neįmanoma išrasti neegzistuojančių jėgų!
Gamtoje yra daug jėgų. Čia nagrinėjamos jėgos, į kurias atsižvelgiama mokykliniame fizikos kurse, tiriant dinamiką. Taip pat minimos ir kitos jėgos, kurios bus aptartos kituose skyriuose.
Gravitacija
Kiekvienas planetos kūnas yra veikiamas Žemės gravitacijos. Jėga, kuria Žemė traukia kiekvieną kūną, nustatoma pagal formulę
Taikymo taškas yra kūno svorio centre. Gravitacija visada rodo tiesiai žemyn.
Trinties jėga
Susipažinkime su trinties jėga. Ši jėga atsiranda, kai kūnai juda ir susiliečia du paviršiai. Jėga atsiranda dėl to, kad paviršiai, žiūrint pro mikroskopą, nėra tokie lygūs, kaip atrodo. Trinties jėga nustatoma pagal formulę:
Jėga veikiama dviejų paviršių sąlyčio taške. Nukreiptas priešinga judėjimo kryptimi.
Palaikykite reakcijos jėgą
Įsivaizduokite labai sunkų daiktą, gulintį ant stalo. Stalas lankstosi nuo objekto svorio. Tačiau pagal trečiąjį Niutono dėsnį stalas veikia objektą lygiai tokia pat jėga kaip ir ant stalo esantis objektas. Jėga yra priešinga jėgai, kuria objektas stumiasi į stalą. Tai yra, aukštyn. Ši jėga vadinama palaikymo reakcija. Jėgos pavadinimas „kalba“ parama reaguoja... Ši jėga visada atsiranda, kai daromas poveikis atramai. Jo atsiradimo pobūdis molekuliniame lygmenyje. Objektas tarsi deformavo įprastą molekulių padėtį ir ryšius (stalo viduje), jos savo ruožtu linkusios grįžti į pradinę būseną, „priešintis“.
Visiškai bet koks korpusas, net ir labai lengvas (pavyzdžiui, pieštukas, gulintis ant stalo), deformuoja atramą mikro lygiu. Todėl atsiranda palaikymo reakcija.
Nėra specialios formulės, kaip rasti šią jėgą. Ji žymima raide, tačiau ši jėga yra tik atskiras tamprumo jėgos tipas, todėl gali būti žymimas kaip
Jėga veikiama objekto sąlyčio su atrama taške. Nukreiptas statmenai atramai.
Kadangi kūnas vaizduojamas kaip materialus taškas, jėgą galima pavaizduoti iš centro
Elastinė jėga
Ši jėga atsiranda dėl deformacijos (pradinės medžiagos būsenos pasikeitimo). Pavyzdžiui, ištempdami spyruoklę, padidiname atstumą tarp spyruoklės medžiagos molekulių. Kai suspaudžiame spyruoklę, ją sumažiname. Kai pasukame arba pasislenkame. Visuose šiuose pavyzdžiuose atsiranda jėga, kuri neleidžia deformuotis – tamprumo jėga.
Huko dėsnis
Tamprumo jėga nukreipta priešinga deformacijai.
Kadangi kūnas vaizduojamas kaip materialus taškas, jėgą galima pavaizduoti iš centro
Pavyzdžiui, jungiant spyruokles nuosekliai, standumas apskaičiuojamas pagal formulę
Lygiagrečios jungties standumas
Mėginio standumas. Youngo modulis.
Youngo modulis apibūdina medžiagos tamprumo savybes. Tai pastovi reikšmė, kuri priklauso tik nuo medžiagos, jos fizinės būklės. Apibūdina medžiagos gebėjimą atsispirti tempimo ar gniuždymo deformacijai. Youngo modulis yra lentelės formos.
Sužinokite daugiau apie kietųjų medžiagų savybes.
Kūno svoris
Kūno svoris yra jėga, kuria objektas veikia atramą. Sakysite, tai gravitacija! Painiava yra tokia: išties, dažnai kūno svoris prilygsta gravitacijos jėgai, tačiau šios jėgos yra visiškai skirtingos. Gravitacija yra jėga, atsirandanti dėl sąveikos su Žeme. Svoris yra sąveikos su atrama rezultatas. Sunkio jėga veikia objekto svorio centre, o svoris yra jėga, kuri veikia atramą (ne objektą)!
Svorio nustatymo formulės nėra. Ši jėga žymima raide.
Atramos reakcijos jėga arba tamprumo jėga atsiranda reaguojant į objekto poveikį pakabai ar atramai, todėl kūno svoris skaitiniu požiūriu visada yra toks pat kaip tamprumo jėga, tačiau yra priešingos krypties.
Atramos reakcijos jėga ir svoris yra tos pačios prigimties jėgos, pagal Niutono 3 dėsnį yra lygios ir nukreiptos priešingai. Svoris yra jėga, kuri veikia atramą, o ne kūną. Gravitacijos jėga veikia kūną.
Kūno svoris gali būti nelygus gravitacijai. Jis gali būti arba daugiau, arba mažiau, arba gali būti toks, kad svoris lygus nuliui. Ši būsena vadinama nesvarumas... Nesvarumas – tai būsena, kai objektas nesąveikauja su atrama, pavyzdžiui, skrydžio būsena: yra gravitacija, o svoris lygus nuliui!
Galima nustatyti pagreičio kryptį, jei nustatome, kur nukreipta gaunamoji jėga
Atminkite, kad svoris yra jėga, matuojama niutonais. Kaip teisingai atsakyti į klausimą: „Kiek sveri“? Atsakome 50 kg, įvardindami ne svorį, o savo masę! Šiame pavyzdyje mūsų svoris yra lygus gravitacijai, kuri yra maždaug 500 N!
Perkrova- svorio ir gravitacijos santykis
Archimedo stiprybė
Jėga atsiranda dėl kūno sąveikos su skysčiu (dujomis), kai jis panardinamas į skystį (arba dujas). Ši jėga išstumia kūną iš vandens (dujų). Todėl jis nukreiptas vertikaliai aukštyn (stumia). Nustatoma pagal formulę:
Mes nepaisome Archimedo galios ore.
Jei Archimedo jėga lygi gravitacijos jėgai, kūnas plūduriuoja. Jei Archimedo jėga didesnė, tai ji pakyla į skysčio paviršių, jei mažesnė – nugrimzta.
Elektrinės jėgos
Yra elektrinės kilmės jėgos. Atsiranda esant elektros krūviui. Šios jėgos, tokios kaip Kulono jėga, Ampero jėga, Lorenco jėga, išsamiai aptariamos Elektros skyriuje.
Scheminis jėgų, veikiančių kūną, žymėjimas
Kūnas dažnai modeliuojamas materialiu tašku. Todėl diagramose įvairūs taikymo taškai perkeliami į vieną tašką – į centrą, o kūnas schematiškai pavaizduotas kaip apskritimas arba stačiakampis.
Norint teisingai paskirti jėgas, būtina išvardyti visus kūnus, su kuriais tiriamas kūnas sąveikauja. Nustatykite, kas atsitinka dėl sąveikos su kiekvienu: trintis, deformacija, trauka ar galbūt atstūmimas. Nustatykite jėgos rūšį, teisingai nurodykite kryptį. Dėmesio! Jėgų skaičius sutaps su kūnų, su kuriais vyksta sąveika, skaičiumi.
Svarbiausia prisiminti
1) Jėgos ir jų prigimtis;
2) Jėgų kryptis;
3) Gebėti nustatyti veikiančias jėgas
Atskirkite išorinę (sausą) ir vidinę (klampią) trintį. Išorinė trintis atsiranda tarp besiliečiančių kietų paviršių, vidinė – tarp skysčio ar dujų sluoksnių jų santykinio judėjimo metu. Yra trys išorinės trinties tipai: statinė trintis, slydimo trintis ir riedėjimo trintis.
Riedėjimo trintis nustatoma pagal formulę
Pasipriešinimo jėga atsiranda, kai kūnas juda skystyje ar dujose. Pasipriešinimo jėgos dydis priklauso nuo kūno dydžio ir formos, jo judėjimo greičio ir skysčio ar dujų savybių. Esant mažam judėjimo greičiui pasipriešinimo jėga yra proporcinga kūno greičiui
Važiuojant dideliu greičiu, jis yra proporcingas greičio kvadratui
Apsvarstykite abipusį objekto ir Žemės trauką. Tarp jų, pagal gravitacijos dėsnį, yra jėga 
Dabar palyginkime gravitacijos dėsnį ir gravitacijos jėgą 
Gravitacijos pagreičio dydis priklauso nuo Žemės masės ir jos spindulio! Taigi, naudodami tos planetos masę ir spindulį, galite apskaičiuoti, kokiu pagreičiu objektai kris į Mėnulį ar bet kurią kitą planetą.
Atstumas nuo Žemės centro iki ašigalių yra mažesnis nei iki pusiaujo. Todėl traukos pagreitis ties pusiauju yra šiek tiek mažesnis nei ties ašigaliais. Kartu reikia pažymėti, kad pagrindinė gravitacijos pagreičio priklausomybės nuo vietovės platumos priežastis yra Žemės sukimosi aplink savo ašį faktas.
Didėjant atstumui nuo Žemės paviršiaus, gravitacijos jėga ir gravitacijos pagreitis keičiasi atvirkščiai proporcingai atstumo iki Žemės centro kvadratui.
Tyrinėdamas normalų pagreitį, atsirandantį Mėnuliui judant aplink Žemę, I. Niutonas priėjo prie išvados, kad visi kūnai gamtoje vienas kitą traukia tam tikra jėga, vadinama gravitacijos jėga. Šiuo atveju pagreitis, kurį sukelia šios jėgos veikimas, yra atvirkščiai proporcingas atstumo tarp nagrinėjamų kūnų, veikiančių vienas kitą, kvadratui.
Tarkime, kad du taškiniai kūnai, kurių masės $ m_1 \ ir \ m_2 $, yra vienas nuo kito nutolę $ r $. Šie kūnai sąveikauja su jėgomis:
Pagal trečiąjį Niutono dėsnį jėgų moduliai yra lygūs:
Iš to, kas buvo pasakyta aukščiau apie pagreitį ir remiantis (2), gauname:
\ [\ frac (m_1K_1) (r ^ 2) = \ frac (m_2K_2) (r ^ 2) \ kairė (3 \ dešinė). \]
Formulė (3) galios, jei $ K_1 $ = $ \ gamma m_2 $ ir $ K_2 $ = $ \ gamma m_1 $, kur $ \ gamma $ yra tam tikra konstanta. Tada:
kur $ \ gama = 6,67 \ cdot (10) ^ (- 11) \ frac (H \ cdot m ^ 2) ((kg) ^ 2) $ yra gravitacinė konstanta.
Visuotinės gravitacijos dėsnio formulavimas
Apibrėžimas
Traukos jėga tarp dviejų materialių taškų yra tiesiogiai proporcinga šių taškų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui:
Griežtai kalbant, formulė (4) gali būti naudojama skaičiuojant gravitacijos jėgą tarp vienarūšių rutuliukų, kurių masės $ m_1 (\ ir \ m) _2 $, darant prielaidą, kad $ r $ yra atstumas tarp rutuliukų centrų.
Norėdami rasti gravitacijos jėgas, veikiančias vieną kūną iš kito kūno pusės, nors kūnai negali būti laikomi taškais, elkitės taip. Abu kūnai teoriškai yra suskirstyti į elementus, kuriuos galima supainioti su taškinėmis masėmis. Rastos gravitacijos jėgos, veikiančios vieną pasirinktą pirmojo kūno elementą iš visų kito kūno elementų pusės, ir gaunama jėga, kuri veikia nagrinėjamą pirmojo kūno tašką. Tada operacija kartojama kiekvienam pirmojo kūno taškui. Susidariusios jėgos pridedamos atsižvelgiant į jų kryptis. Rezultatas yra gravitacinė jėga, kuria antrasis kūnas veikia pirmąjį. Tai labai sunki užduotis.
Gravitacija
Apibrėžimas
Gravitacija(traukos į Žemę jėga) yra ypatingas visuotinės gravitacijos jėgos atsiradimo atvejis. Gravitacijos jėgą pažymėkime kaip $ F_t $. Pagal visuotinės gravitacijos dėsnį ši jėga yra lygi:
čia $ m $ yra kūno masė, pritraukta prie Žemės; $ M $ yra Žemės masė; $ R $ - Žemės spindulys; $ h $ – kūno aukštis virš Žemės paviršiaus.
Gravitacijos jėga nukreipta į Žemės centrą. Problemose, jei Žemės dydis yra daug didesnis nei nagrinėjami kūnai, laikoma, kad gravitacijos jėga nukreipta vertikaliai žemyn.
Sunkio jėga suteikia pagreitį kūnams, esantiems netoli Žemės paviršiaus, kuris vadinamas gravitacijos pagreičiu, žymimas kaip $ \ overline (g) $. Pagal antrąjį Niutono dėsnį turime:
\ [\ overline (g) = \ frac ((\ overline (F)) _ t) (m) \ left (6 \ right). \]
Atsižvelgdami į (5) išraišką, turime:
\ [\ left | \ overline (g) \ right | = \ gamma \ frac (M) ((\ left (R + h \ right)) ^ 2) \ left (7 \ right). \]
Tiesiogiai ant Žemės paviršiaus (esant $ h = 0 $) gravitacijos pagreičio reikšmė yra:
gravitacinio pagreičio vertė, apskaičiuota pagal (8), yra apytiksliai lygi $ g \ apytiksliai 9,8 \ \ frac (m) (s ^ 2). $ Turėtumėte žinoti, kad net Žemės paviršiuje gravitacinio pagreičio modulis nėra visur tas pats, nes Žemė nėra tobulas rutulys, ji sukasi apie savo ašį ir juda lenktu keliu aplink Saulę.
Naudojant antrąjį Niutono dėsnį ir išraišką (8), gravitacija rašoma taip:
\ [(\ overline (F)) _ t = m \ overline (g) \ left (9 \ right). \]
Užduočių su sprendimu pavyzdžiai
1 pavyzdys
Pratimas. Kokia yra dviejų kūnų, kurių masė lygi $ (m = 10) ^ 4 \ kg, $ gravitacinė jėga, jei atstumas tarp jų centrų yra $ r = 100 $ m? Apsvarstykite kūnus kaip vienodus kamuoliukus.
Sprendimas. Kadangi, atsižvelgiant į problemos sąlygą, kūnų masė turi sferinę simetriją (homogeniški rutuliai), tada gravitacijos jėgai apskaičiuoti galite naudoti formulę:
Atsižvelgiant į kūnų masių lygybę, išraiška (1.1) transformuojama į formą:
Apskaičiuokite reikiamą jėgą:
Atsakymas.$ F = 6,67 \ cdot (10) ^ (- 7) $ H
2 pavyzdys
Pratimas. Kažkoks kūnas, esantis ties Žemės ašigaliu, buvo išmestas vertikaliai aukštyn $ v_0 $ greičiu. Kaip aukštai ($ h $) šis kūnas pakils? Tarkime, kad Žemės spindulys ($ R $) ir gravitacijos pagreitis ($ g $) yra žinomi. Neatsižvelgti į oro pasipriešinimą.
Sprendimas. Uždavinį spręsime remdamiesi mechaninės energijos tvermės dėsniu, kadangi pasipriešinimo jėgų nėra, sistema konservatyvi. Kūnas metimo momentu turi kinetinę energiją:
Potenciali kūno ir Žemės sąveikos energija pastarosios paviršiuje yra lygi:
kur $ M $ yra Žemės masė. Kai kūnas pasiekia maksimalaus pakilimo tašką, jis turi tik potencialią energiją:
Iš energijos tvermės dėsnio turime:
Atsižvelgiant į tai
Atsakymas.$ h = \ frac (R) (\ frac (2gR) (v ^ 2_0) -1) $
1. Kokia raidė žymi gravitacijos jėgą ir kokiais vienetais ji matuojama C? 2. Kokia raidė žymi kūno svorį ir kokiais vienetais jis matuojamas C? 3. Kokia raidė žymi tankį ir kokiais C vienetais jis matuojamas? 4. Užrašykite sunkio jėgos skaičiavimo formulę. 5. Kokiais vienetais kūno masė matuojama C? 6. Kūno svorio skaičiavimo formulė? 7. Kokia jėga vadinama gravitacija? 8. Kas yra deformacija? 9. Kokiais vienetais C matuojamas kūno tūris ir kokia raidė nurodoma? 10. Kas vadinama kūno svoriu? 11. Koks yra kūnų sąveikos matas? 12. Koks pagreitis dėl gravitacijos? 13. Užsirašykite tamprumo jėgos skaičiavimo formulę? 14. Kokiu prietaisu matuojama jėga?
Atsakymai: 1) Ftyazh. (H) 2) P (H) 3) p (kg / m 3) 4) F = gm 5) (kg) 6) P = gm 7) Jėga, kuria Žemė traukia kūną. 8) Kūno formos ir dydžio keitimas. 9) V (m 3) 10) Jėga, kuria kūnas, traukdamas Žemę, veikia atramą arba pakabą. 11) Jėga 12) g = 9,8 N / kg = 10 N / kg 13) Fkont. = K (ll 0) 14) Dinamometras 14 (+) - 3 taškai 12 (+) - 2 taškai 10 (+) - 1 balas Mažiau nei 10 (+) – 0 taškų
Moteris su vežimu palengvina kumelei; Jei netepsi, tai ir neisi; Praėjo sklandžiai; Jūs negalite laikyti ungurio rankose; Slidės slysta pagal orą; Surūdijęs plūgas valomas tik ariant; Kas yra apvalus ritinys lengvai; Šulinio virvė trūkinėja; Pjauna, dalgis, kol rasa, rasos nebėra – ir mes namie.
1) R = 20H + 80H = 100H R = 80H-20H = 60H. Atsakymas: 100H; 60H. 2) Duota: Sprendimas: F 1 = 1000H R = F 1 - F 2 R = 1000H - 700H = 300H F 2 = 700H Atsakymas: R = 300H R-? 3) Duota: SI: Sprendimas: m = 500 g 0,5 kg Fty = Gm Fty = 10N / kg * 0,5 kg = 5H g = 10H / kg N / kg Fty. H Atsakymas: Ftyazh = 5N. 4) Duota: SI Sprendimas: P = 600H N m = P / g m = 600H / 10H / kg = 60 kg g = 10H / kg H / kg Atsakymas: m = 60 kg m-? kg 5) Duota: SI Sprendimas: V = 20 l 0,02 m 3 P = mg m = 800 kg / m 3 * 0,02 m 3 = 16 kg p = 800 kg / m 3 kg / m 3 m = pV P = 16 kg * 10N / kg = 160N. g = 10H / kg H / kg Atsakymas: P = 160H P-? H
Fizikoje yra daugybė dėsnių, terminų, apibrėžimų ir formulių, paaiškinančių visus gamtos reiškinius žemėje ir Visatoje. Vienas pagrindinių – visuotinės gravitacijos dėsnis, kurį atrado didis ir žinomas mokslininkas Izaokas Niutonas. Jo apibrėžimas atrodo taip: bet kurie du Visatoje esantys kūnai yra vienas kitą traukiantys tam tikra jėga. Visuotinės gravitacijos formulė, apskaičiuojanti šią jėgą, bus tokia: F = G * (m1 * m2 / R * R).
Susisiekus su
klasiokai
Įstatymo atradimo istorija
Labai ilgą laiką žmonės tyrinėjo dangų... Jie norėjo sužinoti visas jo ypatybes, visa tai, kas karaliauja nepasiekiamoje erdvėje. Danguje buvo sudarytas kalendorius, skaičiuojamos svarbios religinių švenčių datos ir datos. Žmonės tikėjo, kad visos Visatos centras yra Saulė, aplink kurią sukasi visi dangaus subjektai.
Išties audringas mokslinis susidomėjimas kosmosu ir apskritai astronomija atsirado XVI a. Tycho Brahe, didysis mokslininkas astronomas, savo tyrinėjimų metu stebėjo planetų judėjimą, fiksavo ir sistemino stebėjimus. Tuo metu, kai Izaokas Niutonas atrado visuotinės gravitacijos jėgos dėsnį, pasaulyje jau buvo nusistovėjusi Koperniko sistema, pagal kurią visi dangaus kūnai sukasi aplink žvaigždę tam tikromis orbitomis. Didysis mokslininkas Kepleris, remdamasis Brahės tyrimais, atrado kinematikos dėsnius, apibūdinančius planetų judėjimą.
Remiantis Keplerio dėsniais, Isaacas Newtonas atidarė savo ir sužinojo, ką:
- Planetų judėjimas rodo centrinės jėgos buvimą.
- Centrinė jėga priverčia planetas judėti savo orbitomis.
Formulės analizavimas
Niutono dėsnio formulėje yra penki kintamieji:
Kiek tikslūs yra skaičiavimai
Kadangi Izaoko Niutono dėsnis nurodo mechaniką, skaičiavimai ne visada tiksliai atspindi tikrąją jėgą, su kuria kūnai sąveikauja. Be to , ši formulė gali būti naudojama tik dviem atvejais:
- Kai du kūnai, tarp kurių vyksta sąveika, yra vienarūšiai objektai.
- Kai vienas iš kūnų yra materialus taškas, o kitas yra vienalytis rutulys.
Gravitacijos laukas
Pagal trečiąjį Niutono dėsnį suprantame, kad dviejų kūnų sąveikos jėgos yra vienodos vertės, bet priešingos krypties. Jėgų kryptis vyksta griežtai išilgai tiesės linijos, jungiančios dviejų sąveikaujančių kūnų masės centrus. Kūnų traukos sąveika atsiranda dėl gravitacinio lauko.
Sąveikos ir gravitacijos aprašymas
Gravitacija turi labai ilgo nuotolio sąveikos laukus... Kitaip tariant, jo įtaka apima labai didelius, kosminio masto atstumus. Gravitacijos dėka žmones ir visus kitus objektus traukia žemė, o žemę ir visas Saulės sistemos planetas traukia saulė. Gravitacija – tai nuolatinis kūnų poveikis vienas kitam, tai reiškinys, nulemiantis visuotinės gravitacijos dėsnį. Labai svarbu suprasti vieną dalyką – kuo kūnas masyvesnis, tuo jis turi daugiau gravitacijos. Žemė turi didžiulę masę, todėl mus ji traukia, o Saulė sveria kelis milijonus kartų daugiau nei Žemė, todėl mūsų planetą traukia žvaigždė.
Albertas Einšteinas, vienas didžiausių fizikų, teigė, kad gravitacija tarp dviejų kūnų atsiranda dėl erdvės-laiko kreivumo. Mokslininkas buvo tikras, kad erdvę, kaip audinį, galima perspausti, ir kuo objektas masyvesnis, tuo labiau jis spaus šį audinį. Einšteinas tapo reliatyvumo teorijos, teigiančios, kad visatoje viskas yra reliatyvu, net tokia vertybė kaip laikas, autoriumi.
Skaičiavimo pavyzdys
Pabandykime, naudodami jau žinomą visuotinės gravitacijos dėsnio formulę, išspręskite fizikos uždavinį:
- Žemės spindulys yra maždaug 6350 kilometrų. Laisvojo kritimo pagreitį imame 10. Reikia rasti Žemės masę.
Sprendimas: Gravitacijos pagreitis Žemėje bus lygus G * M / R ^ 2. Iš šios lygties galime išreikšti Žemės masę: M = g * R ^ 2 / G. Belieka tik pakeisti reikšmes formulėje: M = 10 * 6350000 ^ 2/6, 7 * 10 ^ - 11. Kad nenukentėtų laipsniai, pateikiame lygtį į formą:
- M = 10 * (6,4 * 10 ^ 6) ^ 2 / 6,7 * 10 ^ -11.
Apskaičiavę gauname, kad Žemės masė yra maždaug 6 * 10 ^ 24 kilogramai.
Gravitacija yra jėga, kuria Žemė pritraukia kūną arti savo paviršiaus. .
Gravitacijos reiškinius galima stebėti visur mus supančiame pasaulyje. Aukštyn mestas kamuolys krenta žemyn, horizontalia kryptimi mestas akmuo po kurio laiko atsidurs žemėje. Iš Žemės paleistas dirbtinis palydovas dėl gravitacijos neskraido tiesia linija, o juda aplink Žemę.
Gravitacija visada nukreiptas vertikaliai žemyn link žemės centro. Jis žymimas lotyniška raide F t (T- sunkumas). Sunkio jėga veikia kūno svorio centrą.
Norėdami rasti savavališkos formos svorio centrą, turite pakabinti kūną ant siūlų skirtinguose jo taškuose. Visų sriegiu pažymėtų krypčių susikirtimo taškas bus kūno svorio centras. Taisyklingų formų kūnų svorio centras yra kūno simetrijos centre ir nebūtinai turi priklausyti kūnui (pavyzdžiui, žiedo simetrijos centras).
Netoli Žemės paviršiaus esančio kūno gravitacijos jėga yra tokia:
kur yra Žemės masė, m- kūno masė , R yra Žemės spindulys.
Jei tik ši jėga veikia kūną (o visos kitos yra subalansuotos), tada ji daro laisvą kritimą. Šio laisvojo kritimo pagreitį galima rasti taikant antrąjį Niutono dėsnį:
(2)
Iš šios formulės galime daryti išvadą, kad gravitacijos pagreitis nepriklauso nuo kūno svorio m todėl jis yra vienodas visiems kūnams. Pagal antrąjį Niutono dėsnį gravitaciją galima apibrėžti kaip kūno masės ir pagreičio sandaugą (šiuo atveju gravitacijos pagreitį). g);
Gravitacija veikiantis kūną lygus kūno masės sandaugai pagal gravitacijos pagreitį.
Kaip ir antrasis Niutono dėsnis, formulė (2) galioja tik inercinėse atskaitos sistemose. Žemės paviršiuje inercinėmis atskaitos sistemomis gali būti tik sistemos, susietos su Žemės ašigaliais, kurios nedalyvauja jos kasdieniniame sukimosi procese. Visi kiti žemės paviršiaus taškai juda apskritimais su įcentriniais pagreičiais ir su šiais taškais susietos atskaitos sistemos yra neinercinės.
Dėl Žemės sukimosi skirtingose platumose gravitacijos pagreitis yra skirtingas. Tačiau pagreitis dėl gravitacijos skirtinguose Žemės rutulio regionuose skiriasi labai mažai ir labai mažai skiriasi nuo vertės, apskaičiuotos pagal formulę
Todėl atliekant apytikslius skaičiavimus, su Žemės paviršiumi susietos atskaitos sistemos neinercinė ašis nepaisoma, o gravitacijos pagreitis laikomas visur vienodas.
