Сила тяжести и вес тела

В соответствии с (4.7) на любое тело массой , расположенное вблизи Земли ( ), действует сила тяготения:

. (4.9)

В то же время к взаимодействующим телам применим 2-ой закон Ньютона: , поэтому

и , (4.10)

где - сила тяжести (частный случай силы тяготения), – ускорение силы тяжести (ускорение свободного падения тел).

Поскольку зависит от радиуса Земли (на экваторе , на полюсах ), следовательно, и сила тяжести в разных точках Земли также различна. С удалением от Земли, (например, на какое-то расстояние от ее поверхности ) сила тяжести еще больше изменяется:

. (4.11)

Не следует путать силу тяжести с весом тела. Если сила тяжести - это сила притяжения данного тела к Земле, то вес тела есть сила, с которой тело (вследствие его притяжения к Земле) действует на опору или подвес.

Сила упругости противоположна по направлению внешней силе, но равна по величине

или . (3.12)

Жесткость k зависит от физических свойств и геометрических параметров пружины. Закон Гука справедлив и для любого упругодеформированного тела. Но здесь следует различать два вида деформации: растяжение (или сжатие) и сдвиг. Для деформации растяжения закон Гука имеет вид

, = E, (3.13)

где – относительное удлинение, – напряжение, абсолютное удлинение, – площадь поперечного сечения тела (для пружны ).