Τι είναι η Επιτάχυνση της Βαρύτητας;

Όλα τα αντικείμενα, ανεξάρτητα από το μέγεθος, θα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό: την επιτάχυνση της βαρύτητας. Αυτός είναι ο ρυθμός με τον οποίο ένα αντικείμενο πέφτει ελεύθερα. Δηλαδή, είναι ο ρυθμός με τον οποίο ένα αντικείμενο επιταχύνεται προς το κέντρο της Γης. Αυτή η τιμή δεν είναι σταθερή αλλά αλλάζει ανάλογα με τη θέση του αντικειμένου που πέφτει ελεύθερα.
Στη Γη, η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι περίπου 32.2 ft/sec2 (9.8 m/s2). Αυτό σημαίνει ότι ένα αντικείμενο θα επιταχύνει 32.2ft/sec (9.8m/s) για κάθε δευτερόλεπτο που πέφτει. Με άλλα λόγια, όσο περισσότερο πέφτει ένα αντικείμενο, τόσο πιο γρήγορα πέφτει. Σκεφτείτε το ως ένα αυτοκίνητο που επιταχύνει συνεχώς. Το αυτοκίνητο συνέχιζε να πηγαίνει όλο και πιο γρήγορα όσο περισσότερο οδηγούσε. Ομοίως, ένα αντικείμενο που πέφτει για τρία δευτερόλεπτα θα πάει πιο γρήγορα από ένα αντικείμενο που πέφτει για ένα δευτερόλεπτο.

Αυτός ο ρυθμός επιτάχυνσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την επιφάνεια προς την οποία πέφτει το αντικείμενο. Πολλοί από εμάς θα βιώσουν μόνο τη βαρύτητα καθώς σχετίζεται με τη Γη, αλλά ο αριθμός θα αλλάξει δραματικά αν βρισκόμασταν σε άλλο ουράνιο σώμα. Η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι πολύ μικρότερη στο φεγγάρι, για παράδειγμα. Στην πραγματικότητα, είναι ένα έκτο εκείνο της Γης, μια τιμή περίπου 5.3 ft/s2 (1.6 m/s2). Ένα αντικείμενο θα πέσει προς το φεγγάρι με πολύ πιο αργό ρυθμό.

Χρησιμοποιώντας την εξίσωση g=GM/R2, μπορεί να υπολογιστεί η επιτάχυνση της βαρύτητας διαφορετικών αντικειμένων στο διάστημα. Στην εξίσωση, g είναι η βαρύτητα, G είναι η βαρυτική σταθερά, R είναι η ακτίνα του πλανήτη και M είναι η μάζα του πλανήτη. Κάνοντας τους υπολογισμούς, οι φυσικοί έχουν καθορίσει ότι η επιτάχυνση της βαρύτητας στον Δία είναι περίπου 85.3 πόδια/s2 (26m/s2). Ο Πλούτωνας, από την άλλη, έχει τιμή 2 ft/s2 (0.61m/s2). Μπορείτε να δείτε ότι οι πλανήτες με μεγαλύτερη μάζα έχουν μεγαλύτερη επιτάχυνση βαρύτητας από πλανήτες με μικρότερη μάζα.

Εάν ο κόσμος ήταν ένα κενό, αυτές οι αξίες θα αντιπροσώπευαν την πραγματική ζωή. Στο φεγγάρι, ο αέρας είναι ένα κενό, και έτσι τα αντικείμενα πέφτουν στο έδαφος με την επιτάχυνση της βαρύτητας του φεγγαριού. Στη Γη, ωστόσο, έχουμε αντίσταση του αέρα – τη δύναμη του αέρα που πιέζει ένα αντικείμενο καθώς πέφτει. Αυτός είναι ο λόγος που ένα φτερό επιπλέει στη Γη ενώ μια μπάλα μπόουλινγκ πέφτει κατακόρυφα, παρόλο που η βαρύτητα επιδρά εξίσου και στα δύο αντικείμενα. Για να υπολογιστεί με ακρίβεια η ταχύτητα με την οποία πέφτει ένα αντικείμενο, πρέπει να ληφθεί υπόψη η αντίσταση του αέρα.