Методические указания к лабораторным работам по кинематике и динамике поступательного движения. Лантух Ю.Д - 27 стр.

                                                          Fцб = mω 2 R cos ϕ .                                   (11)

                                                                                           ρ
       Наблюдаемое относительно Земли ускорение свободного падения тел                     g   обусловлено совместным
              ρ        ρ
действием сил FT     и Fцб . Результирующая этих сил есть сила тяжести

                                                          ρ      ρ
                                                         FT + Fцб = mg .                              (12)
        Из рисунка 3 видно, что вращение Земли приводит к уменьшению g . Но отличие силы тяжести от си-
                                                                                ρ
лы тяготения невелико, т.к. центробежная сила инерции значительно меньше, чем FT * . Так, для массы в 1 кг
наибольшее значение Fцб , наблюдаемое на экваторе (11), равно 0,035 Н, в то время как FT равно приблизи-
                                                     ρ
тельно 9,8 Н, т.е. почти в 300 раз больше. На полюсе Fцб =0. Из рисунка 3 также видно, что сила тяжести, а
          ρ
значит и g не направлены точно к центру.
       В физике применяется также понятие веса тела. Весом тела называют силу, с которой тело вследствие
притяжения к Земле действует на опору (или подвес), удерживающую тело от свободного падения. Вес тела
проявляется только в том случае, если тело движется с ускорением, отличным от g , т.е. когда на тело кроме
силы тяжести действуют другие силы. Состояние тела, при котором оно движется только под действием силы
тяжести, называется состоянием невесомости.
       Зависимость    Fцб   от   ϕ (11), а также сплюснутость Земли у полюсов (расстояние от центра Земли до
экватора на 21 км больше, чем у полюсов) приводит к монотонному росту             g с широтой.
       Численное значения    g       зависит от высоты h точки, в которой определяется ускорение, над поверхно-
стью Земли. Из формулы (9) получим, что

                                                                    M
                                                    g (h ) = G                .
                                                                 (R + h ) 2
Вблизи поверхности Земли g в среднем уменьшается на 3,1*10-6 м/с2 при увеличении высоты на 1 м.
       Укажем на еще одну причину отличия величины g от среднего значения. Реальное распределение
плотности вещества в земной коре не является сферически-симметричным. В области залегания тяжелых пород
(например, руд) сила тяготения, а следовательно, и g более среднего значения для данной широты. И наобо-
рот, в местах сконцентрированы легкие породы или находятся нефтяные, газовые месторождения, плотность
земной коры уменьшается, что приводит к уменьшению величины g .
       На широте Оренбурга       g    ≈ 9.81 м/с2


                                                                         3 Экспериментальная часть
        Рассмотрим падение тела (снаряда пушки) с некоторой высоты. Разобьем общую высоту падения Н на
два участка: hoi (AB) и h (BC) (рисунок 4). Второй участок имеет постоянную длину h = 25см. Длина второго
участка hoi меняется от опыта к опыту, от 0 до 14.5 см, что соответствует фиксированным положениям пушки и
отсчитывается по шкале.
                                   Путь, который проходит снаряд, рассчитывается по формуле для свободного
             А             падения тел:

     h 0i   t 0i
                                                                             gt 2
            В v 0i                                                H = v 0t +           .
                                                                              2
      h                          где t – время падения,
             ti
*
  При определении ускорения свободного падения как напряжённости земного
гравитационного
         С      поля по (8), вклад Fцб не учитывался вследствие его малости.

30    Рисунок 4