Закон всесвітнього тяжіння
Вище ми з’ясували, що прискорення у тіл з’являється за рахунок дії зовнішніх сил. Однією з них є гравітаційна взаємодія. Воно діє абсолютно між будь-якими реальними об’єктами, однак проявляє себе тільки в космічних масштабах, коли маси тіл є величезними (планети, зірки, галактики).
У XVII столітті Ісаак Ньютон, аналізуючи величезну кількість результатів проведених експериментальних спостережень за космічними тілами, прийшов до наступної математичної запису виразу для сили взаємодії F між тілами з масами m1 і m2, що знаходяться на відстані r один від одного:
F = G * m1 * m2 / r2
Де G – гравітаційна постійна.
Сила F стосовно до нашої Землі називається силою тяжіння. Формулу для неї можна отримати, якщо обчислити наступну величину:
g = G * M / R2
Де M і R – маса і радіус планети відповідно. Якщо підставити ці значення, то отримаємо, що g = 9,81 м/с2. Згідно з розмірністю, ми отримали величину, яка називається прискоренням вільного падіння. Вивчаємо питання далі.
Знаючи, що таке прискорення падіння g, можна записати формулу для сили тяжіння:
F = m * g
Це вираз в точності повторює другий закон Ньютона, тільки замість невизначеного прискорення a тут використовується постійна для нашої планети величина g.
Коли тіло знаходиться в стані спокою на якій-небудь поверхні, то воно робить силову дію на цю поверхню. Це тиск отримало назву ваги тіла. Уточнимо, саме вагу, а не масу тіла, ми вимірюємо, коли стаємо на ваги. Формула для його визначення однозначно випливає з третього закону Ньютона і записується у вигляді:
P = m * g
