Dependența forței de atracție de distanță. Forțele gravitaționale

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, cauza unei schimbări în mișcare, adică cauza accelerației corpurilor, este forța. Mecanica se ocupă de forțe de diferite naturi fizice. Multe fenomene și procese mecanice sunt determinate de acțiunea forțelor gravitaţie.

Drept gravitația universală a fost descoperit de Isaac Newton în 1682. Încă din 1665, Newton, în vârstă de 23 de ani, a sugerat că forțele care mențin Luna pe orbita sa sunt de aceeași natură cu forțele care fac ca un măr să cadă pe Pământ. Conform ipotezei sale, forțele atractive (forțele gravitaționale) acționează între toate corpurile Universului, îndreptate de-a lungul liniei care leagă centrele de masă(Fig. 1.10.1). Conceptul de centru de masă al unui corp va fi definit strict în 1.23.

Pentru o minge omogenă, centrul de masă coincide cu centrul mingii.

În anii următori, Newton a încercat să găsească o explicație fizică legile mișcării planetare, descoperit de astronomul Johannes Kepler în începutul XVII secol și oferă o expresie cantitativă pentru forțele gravitaționale. Știind cum se mișcă planetele, Newton a vrut să determine ce forțe acționează asupra lor. Această cale se numește problema inversă a mecanicii . Dacă sarcina principală a mecanicii este de a determina coordonatele unui corp de masă cunoscută și viteza acestuia în orice moment, conform forte cunoscute, acționând asupra corpului și date condiții inițiale ( problema directă a mecanicii ), atunci la rezolvarea problemei inverse este necesar să se determine forțele care acționează asupra corpului dacă se știe cum se mișcă. Rezolvarea acestei probleme l-a condus pe Newton la descoperirea legii gravitației universale.

Toate corpurile sunt atrase unele de altele cu o forță direct proporțională cu masele lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele:

Factorul de proporționalitate G este același pentru toate corpurile din natură. Îl sună constantă gravitațională

Multe fenomene din natură sunt explicate prin acțiunea forțelor gravitației universale. Mișcarea planetelor în sistemul solar, sateliții artificiali ai Pământului, căile de zbor ale rachetelor balistice, mișcarea corpurilor în apropierea suprafeței Pământului - toate își găsesc o explicație bazată pe legea gravitației universale și pe legile dinamicii.

Una dintre manifestările forței gravitației universale este gravitaţie . Acesta este numele comun pentru forța de atracție a corpurilor către Pământ, lângă suprafața acestuia. Dacă M- masa Pământului, R- raza sa, m- greutate corp dat, atunci forța gravitației este

Unde g - accelerația gravitației la suprafata Pamantului:

Forța gravitației este îndreptată spre centrul Pământului. În absența altor forțe, corpul cade liber pe Pământ cu accelerația gravitației.

Valoarea medie a accelerației datorate gravitației pentru diferite puncte de pe suprafața Pământului este de 9,81 m/s 2 . Cunoscând accelerația gravitației și raza Pământului ( R= 6,38·10 6 m), putem calcula masa Pământului M:

Pe măsură ce ne îndepărtăm de suprafața Pământului, forța gravitației și accelerația gravitației se modifică invers proporțional cu pătratul distanței. r spre centrul Pământului. Orez. 1.10.2 ilustrează modificarea forței gravitaționale care acționează asupra unui astronaut în nava spatiala pe măsură ce se îndepărtează de Pământ. Forța cu care un astronaut care cântărește 71,5 kg (Gagarin) este atras de Pământ în apropierea suprafeței sale este de 700 N.

Un exemplu de sistem de două corpuri care interacționează este sistemul Pământ-Lună. Luna se află la o distanță de Pământ r L = 3,84 10 6 m Această distanță este de aproximativ 60 de ori raza Pământului R H. Prin urmare, accelerația căderii libere o A, din cauza gravitației, pe orbita Lunii este

Cu o astfel de accelerație îndreptată spre centrul Pământului, Luna se mișcă pe orbită. Prin urmare, această accelerație este accelerația centripetă. Poate fi calculat folosind formula cinematică pentru accelerația centripetă:

Unde T= 27,3 zile - perioada de revoluție a Lunii în jurul Pământului. Coincidența rezultatelor calculelor efectuate în moduri diferite, confirmă ipoteza lui Newton despre natura unică a forței care ține Luna pe orbită și forța gravitației.

Câmpul gravitațional propriu al Lunii determină accelerația gravitației g L pe suprafața sa. Masa Lunii este de 81 de ori mai mică decât masa Pământului, iar raza sa este de aproximativ 3,7 ori mai mică decât raza Pământului. Prin urmare accelerația g L este determinat de expresia:

Astronauții care au aterizat pe Lună s-au trezit în condiții de gravitație atât de slabă. O persoană în astfel de condiții poate face salturi uriașe. De exemplu, dacă o persoană de pe Pământ sare la o înălțime de 1 m, atunci pe Lună ar putea sări la o înălțime mai mare de 6 m.

Să luăm acum în considerare problema sateliților de pământ artificial. Sateliții artificiali trec dincolo atmosfera pământuluiși sunt afectați doar de forțele gravitaționale de pe Pământ. În funcție de viteza inițială, traiectoria unui corp cosmic poate fi diferită. Vom lua în considerare aici doar cazul mișcării satelit artificialîntr-o manieră circulară aproape de Pământ orbită. Astfel de sateliți zboară la altitudini de ordinul 200-300 km, iar distanța până la centrul Pământului poate fi considerată aproximativ egală cu raza acestuia. R H. Atunci accelerația centripetă a satelitului care îi este transmisă de forțele gravitaționale este aproximativ egală cu accelerația gravitației g. Să notăm viteza satelitului pe orbita joasă a Pământului ca υ 1 . Această viteză se numește prima viteza de evacuare . Folosind formula cinematică pentru accelerație centripetă, obținem:

Mișcându-se cu o astfel de viteză, satelitul ar înconjura Pământul în timp

De fapt, perioada de revoluție a unui satelit pe o orbită circulară lângă suprafața Pământului este puțin mai lungă decât valoare specificată datorită diferenței dintre raza orbitei reale și raza Pământului.

Mișcarea satelitului poate fi considerată ca cădere liberă, similar cu mișcarea proiectilelor sau a rachetelor balistice. Singura diferență este că viteza satelitului este atât de mare încât raza de curbură a traiectoriei sale este egală cu raza Pământului.

Pentru sateliții care se deplasează pe traiectorii circulare la o distanță considerabilă de Pământ, gravitația Pământului slăbește invers proporțional cu pătratul razei. r traiectorii. Viteza satelitului υ este găsită din condiție

Astfel, pe orbite înalte, viteza sateliților este mai mică decât pe orbită joasă a Pământului.

Perioadă T revoluţia unui astfel de satelit este egală cu

Aici T 1 - perioada de revoluție a satelitului pe orbita joasă a Pământului. Perioada orbitală a satelitului crește odată cu creșterea razei orbitale. Este ușor să calculezi asta cu o rază r orbita egală cu aproximativ 6,6 R 3, perioada orbitală a satelitului va fi egală cu 24 de ore. Un satelit cu o astfel de perioadă orbitală, lansat în planul ecuatorial, va atârna nemișcat peste un anumit punct de pe suprafața pământului. Astfel de sateliți sunt utilizați în sistemele de comunicații radio spațiale. Orbită cu rază r = 6,6 R Z este numit geostaționară .

În 1667. Newton a înțeles că, pentru ca Luna să se rotească în jurul Pământului, iar Pământul și alte planete în jurul Soarelui, trebuie să existe o forță care să le mențină pe o orbită circulară. El a sugerat că forța gravitației care acționează asupra tuturor corpurilor de pe Pământ și forța care ține planetele pe orbitele lor circulare sunt una și aceeași forță. Această forță se numește forța gravitației universale sau forța gravitațională. Această forță este o forță atractivă și acționează între toate corpurile. Newton a formulat legea gravitației universale : două puncte materiale sunt atrase unul de celălalt cu o forță direct proporțională cu produsul maselor lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele.

Coeficientul de proporționalitate G era necunoscut pe vremea lui Newton. A fost măsurat pentru prima dată experimental de omul de știință englez Cavendish. Acest coeficient se numeste constantă gravitațională. Ei sens modern egală . Constanta gravitațională este una dintre cele mai fundamentale constante fizice. Legea gravitației universale poate fi scrisă sub formă vectorială. Dacă forța care acționează asupra celui de-al doilea punct față de primul este egală F 21, iar vectorul rază al celui de-al doilea punct relativ la primul este egal cu R 21, că:

Forma prezentată a legii gravitației universale este valabilă numai pentru interacțiunea gravitațională a punctelor materiale. Pentru corpuri formă liberă iar dimensiunea sa nu poate fi folosită. Calculul forței gravitaționale în caz general este o sarcină foarte dificilă. Cu toate acestea, există corpuri care nu sunt puncte materiale pentru care forța gravitațională poate fi calculată folosind formula dată. Acestea sunt corpuri care au simetrie sferică, de exemplu, având forma unei bile. Pentru astfel de corpuri, legea de mai sus este valabilă dacă prin distanța R înțelegem distanța dintre centrele corpurilor. În special, forța gravitației care acționează asupra tuturor corpurilor de pe Pământ poate fi calculată folosind această formulă, deoarece Pământul are forma unei bile, iar toate celelalte corpuri pot fi considerate puncte materiale în comparație cu raza Pământului.

Deoarece gravitația este o forță gravitațională, putem scrie că forța gravitațională care acționează asupra unui corp de masă m este egală cu

Unde MZ și RZ sunt masa și raza Pământului. Pe de altă parte, forța gravitației este egală cu mg, unde g este accelerația gravitației. Deci accelerația căderii libere este egală cu

Aceasta este formula pentru accelerarea gravitației pe suprafața Pământului. Dacă vă îndepărtați de suprafața Pământului, distanța până la centrul Pământului va crește, iar accelerația gravitației va scădea în mod corespunzător. Deci, la o înălțime h deasupra suprafeței Pământului, accelerația gravitației este egală cu:

După cum știți, greutatea este forța cu care un corp apasă pe un suport datorită gravitației către Pământ.

Conform celei de-a doua legi a mecanicii, greutatea oricărui corp este legată de accelerația gravitației și masa acestui corp prin relația

Greutatea unui corp se datorează rezultantei tuturor forțelor de atracție dintre fiecare particulă a corpului și Pământ. Prin urmare, greutatea oricărui corp trebuie să fie proporțională cu masa acestui corp, așa cum este în realitate. Dacă neglijăm influenţa rotatie zilnica Pământ, atunci, conform legii gravitației lui Newton, greutatea este determinată de formula

unde este constanta gravitațională, masa Pământului, distanța corpului față de centrul Pământului. Formula (3) arată că greutatea unui corp scade odată cu distanța de la suprafața pământului. Medie

Raza Pământului este egală, prin urmare, atunci când este ridicată în greutate, scade cu 0,00032 din valoarea sa.

Deoarece scoarța terestră este eterogenă ca densitate, în zonele sub care se află roci dense în adâncurile scoarței terestre, forța gravitației este oarecum mai mare decât în ​​zonele (la aceeași latitudine) al căror pat este compus din roci mai puțin dense. Masivele de munți provoacă o abatere a firului de plumb către munți.

Comparând ecuațiile (2) și (3), obținem o expresie pentru accelerația gravitației fără a ține cont de influența rotației Pământului:

Fiecare corp culcat calm pe suprafața Pământului, participând la rotația zilnică a Pământului, are evident o accelerație centripetă comună cu zona dată, situat într-un plan paralel cu ecuatorul și îndreptat spre axa de rotație (Fig. 48). ). Forța cu care Pământul atrage orice corp aflat calm pe suprafața sa se manifestă parțial static în presiunea pe care corpul o exercită asupra suportului (această componentă se numește „greutate”; o altă componentă geometrică a forței se manifestă dinamic, dând accelerație centripetă). la corp, implicându-l în rotația zilnică a Pământului. Pentru ecuator, această accelerație este egală cu zero. Prin urmare, dacă orice corp este transferat de la pol la ecuator. ceva greutate.

Orez. 48. Datorită rotației Pământului, forța de atracție către Pământ are componente statice (greutate) și dinamice.

Dacă Pământul ar fi exact sferic, atunci pierderea în greutate la ecuator ar fi:

unde este viteza periferică la ecuator. Să notăm numărul de secunde dintr-o zi, atunci

Prin urmare, ținând cont că găsim pierderea relativă în greutate:

Prin urmare, dacă Pământul ar fi exact sferic, atunci fiecare kilogram de masă transferat de la polul Pământului la ecuator ar pierde aproximativ în greutate (acest lucru ar putea fi detectat cântărind pe o balanță cu arc). Pierderea reală în greutate este și mai mare (aproximativ) deoarece Pământul are o formă oarecum aplatizată, iar polii săi sunt situați mai aproape de centrul Pământului decât zonele situate pe ecuator.

Accelerația centripetă a rotației zilnice se află într-un plan paralel cu ecuatorul (Fig. 48); este îndreptată într-un unghi față de raza trasată din zona dată către centrul Pământului (latitudinea zonei). Considerăm forța centripetă ca o componentă a forței gravitaționale ca o altă componentă geometrică a aceleiași forțe. Prin urmare, direcția liniei de plumb pentru toate zonele, cu excepția ecuatorului și a polilor, nu coincide cu direcția dreptei trasate. centrul Pământului. Cu toate acestea, unghiul dintre ele este mic deoarece componenta centripetă a forței gravitaționale este mică în comparație cu greutatea. Comprimarea Pământului care are loc ca urmare a rotației zilnice este tocmai astfel încât o linie plumb (și nu o linie dreaptă trasă spre centrul Pământului) este perpendiculară pe suprafața Pământului peste tot. Forma Pământului este un elipsoid triaxial.

Dimensiunile cele mai precise ale elipsoidului pământului, calculate sub îndrumarea prof. F.N. Krasovsky, sunt următoarele:

Pentru a calcula accelerația gravitației în funcție de latitudine geografică terenului și, în consecință, pentru a determina greutatea corpurilor la altitudinea nivelului mării, Congresul Internațional de Geodezică a adoptat formula în 1930.

Prezentăm valorile accelerației gravitaționale pentru diferite latitudini (la nivelul mării):

La 45° latitudine („accelerație normală”)

Să luăm în considerare modul în care forța gravitației se schimbă pe măsură ce pătrundem mai adânc în Pământ. Fie raza medie a sferoidului pământului. Să considerăm forța gravitațională în punctul K, situat la o distanță de centrul Pământului.

Atracția în acest punct este determinată de acțiunea totală a stratului sferic exterior de grosime și a sferei interioare de rază. Un calcul matematic exact arată că stratul sferic nu are niciun efect asupra punctelor de material situate în interiorul acestuia, deoarece atractivul. forțele cauzate de părțile sale individuale sunt echilibrate reciproc. Astfel, tot ce rămâne este acțiunea sferoidei interioare de rază și, prin urmare, o masă mai mică decât masa glob.

Dacă globul ar fi uniform ca densitate, atunci masa din interiorul sferei ar fi determinată de expresia

unde este densitatea medie a Pământului. În acest caz, accelerația gravitației, numeric egală cu forța care acționează asupra unei unități de masă din câmpul gravitațional, va fi egală cu

și de aceea va scădea liniar pe măsură ce se apropie de centrul Pământului. Accelerația gravitației își are valoarea maximă pe suprafața Pământului.

Cu toate acestea, datorită faptului că miezul Pământului este format din metale grele (fier, nichel, cobalt) și are o densitate medie mai mare decât atât, în timp ce densitatea medie a scoarței terestre, în apropierea suprafeței Pământului, inițial crește chiar ușor cu adâncimea și atinge valoarea maximă la o adâncime de aproximativ , adică la limita straturilor superioare ale scoarței terestre și învelișul de minereu al Pământului. În plus, forța gravitațională începe să scadă pe măsură ce se apropie de centrul Pământului, dar ceva mai lent decât este cerut de dependența liniară.

Reprezintă interes semnificativ istoria unuia dintre instrumentele concepute pentru a măsura accelerația gravitației. În 1940, la o conferință internațională a gravimetriștilor, a fost examinat dispozitivul inginerului german Haalck. În timpul dezbaterii, a devenit clar că acest dispozitiv nu este în mod fundamental diferit de așa-numitul „barometru universal” proiectat de Lomonosov și descris în detaliu în lucrarea sa „Despre relația dintre cantitatea de materie și greutate”, publicată în 1757. Dispozitivul lui Lomonosov a fost proiectat după cum urmează (Fig. 49).

Acest lucru face posibilă luarea în considerare a modificărilor foarte minore ale accelerației gravitației.

Între orice corp din natură există o forță de atracție reciprocă numită forța gravitației universale(sau forțe gravitaționale).

a fost descoperit de Isaac Newton în 1682. Când avea încă 23 de ani, el a sugerat că forțele care țin Luna pe orbita ei sunt de aceeași natură cu forțele care fac ca un măr să cadă pe Pământ. (Gravitaţie mg ) este îndreptată vertical strict spre centrul pământului g; În funcție de distanța până la suprafața globului, accelerația gravitației este diferită. La suprafața Pământului, la latitudini medii, valoarea sa este de aproximativ 9,8 m/s 2 . pe măsură ce te îndepărtezi de suprafața Pământului

scade. – Greutatea corporală (tăria greutății)este forța cu care acționează un corp susține orizontal sau întinde suspensia. Se presupune că corpul nemişcat faţă de suport sau suspensie. Lăsați corpul să se întindă pe o masă orizontală nemișcat față de Pământ. Notat prin scrisoare.

R Greutatea corporală și gravitația diferă ca natură:

Greutatea unui corp este o manifestare a acțiunii forțelor intermoleculare, iar forța gravitațională este de natură gravitațională. Dacă accelerarea a = 0 , atunci greutatea este egală cu forța cu care corpul este atras de Pământ și anume ..

[P] = N

• Dacă starea este diferită, atunci greutatea se schimbă: dacă accelerația O 0 nu egali , apoi greutatea P = mg - ma (jos) sau P = mg + ma
• (Sus); dacă corpul cade liber sau se mișcă cu accelerație de cădere liberă, de ex.g(Fig. 2), atunci greutatea corporală este egală cu 0 (P=0 ). Starea corpului în care greutatea sa egal cu zero, numit imponderabilitate.

ÎN imponderabilitate Sunt și astronauți. ÎN imponderabilitate Pentru o clipă, și tu te regăsești când sari în timp ce joci baschet sau dansezi.

Experiment acasă: Sticla de plastic cu o gaură în partea de jos și se umple cu apă. O eliberăm din mâinile noastre de la o anumită înălțime. În timp ce sticla cade, apa nu curge din gaură.

Greutatea unui corp care se deplasează cu accelerație (într-un lift) Un corp într-un lift suferă supraîncărcări

În acest paragraf vă vom aminti despre gravitație, accelerația centripetă și greutatea corporală

Fiecare corp de pe planetă este afectat de gravitația Pământului. Forța cu care Pământul atrage fiecare corp este determinată de formula

Punctul de aplicare este în centrul de greutate al corpului. Gravitaţie întotdeauna îndreptată vertical în jos.

Se numește forța cu care un corp este atras de Pământ sub influența câmpului gravitațional al Pământului gravitaţie. Conform legii gravitației universale, pe suprafața Pământului (sau lângă această suprafață), un corp de masă m este acționat de forța gravitației.

Ft =GMm/R2

unde M este masa Pământului; R este raza Pământului.
Dacă asupra unui corp acționează numai forța gravitației și toate celelalte forțe sunt echilibrate reciproc, corpul suferă cădere liberă. Conform celei de-a doua legi și formule a lui Newton Ft =GMm/R2 modulul de accelerație gravitațională g se găsește prin formula

g=Ft/m=GM/R2.

Din formula (2.29) rezultă că accelerația căderii libere nu depinde de masa m a corpului în cădere, adică. pentru toate corpurile dintr-un loc dat de pe Pământ este la fel. Din formula (2.29) rezultă că Ft = mg. În formă vectorială

Ft = mg

În § 5 s-a observat că, întrucât Pământul nu este o sferă, ci un elipsoid de revoluție, raza sa polară este mai mică decât cea ecuatorială. Din formula Ft =GMm/R2 este clar că din acest motiv forţa gravitaţiei şi acceleraţia gravitaţiei cauzate de aceasta la pol este mai mare decât la ecuator.

Forța gravitației acționează asupra tuturor corpurilor situate în câmpul gravitațional al Pământului, dar nu toate corpurile cad pe Pământ. Acest lucru se explică prin faptul că mișcarea multor corpuri este împiedicată de alte corpuri, de exemplu suporturi, fire de suspensie etc. Corpurile care limitează mișcarea altor corpuri se numesc conexiuni. Sub influența gravitației, legăturile sunt deformate, iar forța de reacție a conexiunii deformate, conform celei de-a treia legi a lui Newton, echilibrează forța gravitației.

Accelerația gravitației este afectată de rotația Pământului. Această influență este explicată după cum urmează. Sistemele de referință asociate cu suprafața Pământului (cu excepția celor două asociate cu polii Pământului) nu sunt, strict vorbind, sisteme de referință inerțiale - Pământul se rotește în jurul axei sale și, împreună cu el, astfel de sisteme de referință se mișcă în cercuri cu accelerație centripetă. Această non-inerțialitate a sistemelor de referință se manifestă, în special, prin faptul că valoarea accelerației gravitației se dovedește a fi diferită în diferite locuri de pe Pământ și depinde de latitudinea geografică a locului în care sistemul de referință asociat cu este situat Pământul, raportat la care se determină accelerația gravitației.

Măsurătorile efectuate la diferite latitudini au arătat că valorile numerice ale accelerației datorate gravitației diferă puțin unele de altele. Prin urmare, cu calcule nu foarte precise, putem neglija non-inerțialitatea sistemelor de referință asociate cu suprafața Pământului, precum și diferența de formă a Pământului față de cea sferică și să presupunem că accelerația gravitației oriunde pe Pământ. este aceeași și egală cu 9,8 m/s 2 .

Din legea gravitației universale rezultă că forța gravitației și accelerația gravitației cauzate de aceasta scad odată cu creșterea distanței față de Pământ. La o înălțime h față de suprafața Pământului, modulul de accelerație gravitațională este determinat de formula

g=GM/(R+h) 2.

S-a stabilit că la o altitudine de 300 km deasupra suprafeței Pământului, accelerația gravitației este cu 1 m/s2 mai mică decât la suprafața Pământului.
În consecință, în apropierea Pământului (până la înălțimi de câțiva kilometri) forța gravitației practic nu se modifică și, prin urmare, căderea liberă a corpurilor din apropierea Pământului este o mișcare uniform accelerată.

Greutatea corporală. Imponderabilitate și supraîncărcare

Se numește forța în care, datorită atracției către Pământ, un corp acționează asupra suportului sau suspensiei sale greutatea corporală. Spre deosebire de gravitație, care este o forță gravitațională aplicată unui corp, greutatea este o forță elastică aplicată unui suport sau suspensie (adică, o legătură).

Observațiile arată că greutatea unui corp P, determinată pe o cântar cu arc, este egală cu forța gravitațională F t care acționează asupra corpului numai dacă cântarul cu corpul față de Pământ se află în repaus sau se mișcă uniform și rectiliniu; În acest caz

Р=F t=mg.

Dacă corpul se mișcă cu o rată accelerată, atunci greutatea sa depinde de valoarea acestei accelerații și de direcția sa față de direcția de accelerație a gravitației.

Când un corp este suspendat pe o scară cu arc, asupra lui acţionează două forţe: forţa gravitaţională F t =mg şi forţa elastică F yp a arcului. Dacă în acest caz corpul se mișcă vertical în sus sau în jos față de direcția de accelerație a căderii libere, atunci suma vectorială a forțelor F t și F sus dă o rezultantă, determinând accelerația corpului, adică.

F t + F sus =ma.

Conform definiției de mai sus a conceptului de „greutate”, putem scrie că P = -F yp. Din formula: F t + F sus =ma. ținând cont de faptul că F T =mg, rezultă că mg-ma=-F da . Prin urmare, P=m(g-a).

Forțele Ft și Fup sunt direcționate de-a lungul unei linii drepte verticale. Prin urmare, dacă accelerația corpului a este îndreptată în jos (adică coincide în direcția cu accelerația căderii libere g), atunci în modul

P=m(g-a)

Dacă accelerația corpului este îndreptată în sus (adică, opusă direcției de accelerație a căderii libere), atunci

P = m = m(g+a).

În consecință, greutatea unui corp a cărui accelerație coincide în direcție cu accelerația căderii libere este mai mică decât greutatea unui corp în repaus, iar greutatea unui corp a cărui accelerație este opusă direcției de accelerație a căderii libere este mai mare. decât greutatea unui corp în repaus. Se numește o creștere a greutății corporale cauzată de mișcarea sa accelerată suprasarcina.

În cădere liberă a=g. Din formula: P=m(g-a)

rezultă că în acest caz P = 0, adică nu există greutate. Prin urmare, dacă corpurile se mișcă numai sub influența gravitației (adică în cădere liberă), ele sunt într-o stare imponderabilitate. O trăsătură caracteristică Această stare este absenţa deformărilor în corpurile în cădere liberă şi tensiuni interne, care sunt cauzate de gravitație în corpurile în repaus. Motivul imponderabilității corpurilor este că forța gravitației conferă accelerații egale unui corp în cădere liberă și suportului (sau suspensiei) acestuia.