Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Есть ли разница между гравитацией и силой тяжести? Что такое искусственная сила тяжести (гравитации)?

ФизикаНаука+2
Тимофей Радкевич
Физика
  · 29,3 K
физика, математика, фикусы  · 16 июл 2021

Под гравитацией обычно понимается одно из четырех фундаментальных взаимодействий, найденных и описанных к настоящему времени в природе. В общедоступном виде она описывается законом всемирного тяготения: две массы притягиваются с силой, пропорциональной их величинам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.  "Эф равно жеэмэм на эр-квадрат" - шуточное школьное мнемоническое правило.

В более общем виде гравитация описана в общей теории относительности (ОТО) Энштейна, но число людей, которые понимают эту теорию весьма невелико и автор к их числу не принадлежит.

Под силой тяжести обычно понимают произведение массы тела на ускорение свободного падения в данном месте поверхности Земли, в общем - случае небесного тела. Для широкого класса задач векторная сумма разность силы притяжения и центробежной силы, возникающей из-за вращения Земли. Чем ближе к экватору, тем больше центробежная сила, тем меньше ускорение свободного падения. Для Земли разность ускорений свободного падения на полюсах и на экваторе составляет примерно 0,4%, и имеет значение только в космической отрасли - для экономия реактивного топлива космодромы стараются строить поближе к экватору.  

Но даже на одной широте сила тяжести может незначительно изменяться. Это связано с тем, что Земля для нас на поверхности не материальная точка, для которой сформулирован закон всемирного тяготения, и скорее даже не сфера, а  плоскость.  И оказывается, что колебания плотность земной коры можно оказывают измеримое влияние на величину ускорения свободного падения - над водяной и нефтяной линзой (меньше плотность - меньше масса-меньше сила притяжения) ускорения свободного падения будет соответственно меньше, чем над месторождением тяжелых металлов с высокой плотностью. Поэтому, гравиразведка сейчас один из основных геофизических методов исследования земной коры.

Что касается искусственной гравитации, то на настоящий момент ее не существует. И очень сомневаюсь, что в обозримом будущем она появиться. Но ее можно сымитировать при помощи центробежной силы. В парках аттракционов часто встречается аттракцион "Центрифуга". Он представляет собой цилиндр большого диаметра с вертикальной осью в изначальном положении. Люди становятся спиной к внутренним стенкам цилиндра и цилиндр начинает раскручиваться. Начиная с некоторой скорости вращения, ось цилиндра начинает поворачиваться и в некоторый момент становиться горизонтально. При этом люди, находящиеся в верхней точке траектории вращения не падают вниз, т.е., сила тяжести уравновешивается центробежной силой. Соответственно, проходя нижнюю точку человек испытывает по крайней мере двойную силу тяжести. Создать подобную установку в космосе для людей на орбитальных станциях,  технически принципиально возможно, но невесомость пока не является главной проблемой. На станции "Мир" в конце 90-х пытались запустить центрифугу для выращивания японских перепелов, но "что-то пошло не так"  и центрифуга сломалась. 

Масса на поверхности инерциальной системы имеет запас кинетической (внешней, тангенциальной) энергии и запас... Читать дальше
Сусанна Казарян, США, Физик  · 27 февр 2023
В рамках закона Всемирного Тяготения Ньютона, сила тяжести, действующая на тело, есть частный случай силы гравитации между Землёй и телом. Однако, несмотря на громкое название закона, который верой и правдой служил человечеству более 200 лет, в начале 20-го века было доказано, что сил притяжения между телами в действительности нет в природе. То, что мы повседневно наблюд... Читать далее
Википедист (автор, редактор) с 2008. Интересы широкие - мироустройство - физика, история...  · 13 июл 2021
Это разные понятия.  Сила тяжести - это равнодействующая сил гравитационного притяжения и центробежной силы, связанной с вращением планеты вокруг своей оси.  Сила тяжести F = g * m , а g (ускорение свободного падения) зависит от широты (и не только) и отличается на полюсах (9,82) и на экваторе (9,78). Но обычно берут среднее значение. Сила гравитационного притяжения F =... Читать далее

А если в космосе создать объект большой массы, то он будет обладать гравитацией?

https://rabsupdom.blogspot.com/  · 27 февр 2023
Да, есть разница между гравитацией и силой тяжести. Гравитация является одной из форм взаимодействия между материальными телами, а сила тяжести это сила, которую прилагает земля к другим материальным объектам. Искусственная сила тяжести это форма искусственной гравитации, которая может быть использована для создания искусственной тяжести в помещениях, где нет... Читать далее
Бузыкаев Булат Узбекович 1952 года рождения, Башкортостан, г. Учалы  · 22 июл 2021
На этот вопрос ответил Эйнштейн аксиомой, что гравитационная и инерционная массы равны и эта аксиома является отправной точкой в создании общей теории относительности. Искусственную силу тяжести испытывают на центрифугах будущие космонавты и летчики и мы в лифтах. Чтобы создать искусственную силу тяжести необходимо сообщить телу ускоренное движение и если у этого тела... Читать далее
Наука, культура, искусство. Род занятий - медицина.  · 25 февр 2023
Сила тяжести является видимым проявлением процесса, именуемого гравитацией. А это именно процесс. Тоесть не сила, действующая на тело. А процесс его движения в изменённом пространстве. Или падения. При этом видимого изменения структуры пространства не происходит. И трудно понять, куда именно падают тела, движущиеся навстречу друг другу. Ибо в трёхмерном пространстве... Читать далее
Почти правильно.  > И трудно понять, куда именно падают тела Согласно ОТО, они падают по своим геодезическим... Читать дальше
Инженер-конструктор и просто любознательный парень...  · 10 авг 2021
Насколько знаю, разница никак не определена. То есть если Вы находитесь в космическом корабле с равномерным ускорением, например привычные нам 1g, нет никаких инструментов, чтобы определить что на Вас действует, гравитация или ускорение. Что касается искусственной силы тяжести, например созданной центробежным ускорением, то простой эксперимент с падением например какого... Читать далее
Комментарий был удалён за нарушение правил
just a time traveler Изучение необычного в обычном.  · 13 сент 2021
В практическом плане разницы нет никакой. Для создания искусственной силы тяжести можно применить абсолютно любую силу, воздействующую на тело напрямую или опосредованно. Фишка в том, что любая сила, действующая на физическое тело, делает это по 2 закону Ньютона, то есть пропорционально его массе. Что бы на Вас ни воздействовало, хоть гравитация, хоть магнитное поле... Читать далее
Учился на физика. НГТУ (НЭТИ)   · 16 июл 2021
Конечно, такая разница есть. Гравитация - это свойство пространства вокруг массивного тела. Гравитация характеризуется степенью искривления 4-мерного пространства-времени и зависит только от массы гравитирующего тела. g=G*M/R^2 А сила тяжести - это уже сила, действующая на объект, находящийся в гравитационном поле. И у каждого объекта (в зависимости от его массы) сила... Читать далее
Комментарий был удалён за нарушение правил
Первый

Автору полезно бы знать, что центробежной и центростремительной силы не существует в природе. Почитайте хотя бы школьный учебник физики. Эти силы придумали инженера, чтоб не болела голова.

1 эксперт не согласен

Ответ содержит ложное утверждение.