Laisvojo kritimo pagreitis

Kitos reikšmės – Pagreitis (reikšmės).

Laisvojo kritimo pagreitis arba gravitacijos pagreitis yra pagreitis kūno, kuris juda veikiamas vien Žemės (ar kito dangaus kūno) traukos jėgos. Nesant oro pasipriešinimo, visi maži kūnai krenta tuo pačiu pagreičiu. Tai yra teisinga, nepriklausomai nuo kūno formos ir sudėties. Įvairiose Žemės paviršiaus vietose gravitacijos pagreitis yra tarp 9,78 ir 9,82 m/s², o vidutinė vertė yra 9,80665 m/s². Realiomis sąlygomis, objektai su mažesniais tankiais arba didesniais paviršiaus plotais įgyja mažesnį pagreitį dėl Archimedo jėgos ir oro pasipriešinimo jėgos.

Šis dydis iš tiesų nėra konstanta – jis priklauso nuo atstumo iki Žemės masės centro. Didesniame aukštyje laisvojo kritimo pagreitis mažesnis, nes mažesnė traukos jėga.

Laisvojo kritimo pagreičio skaičiavimas

Pagal Niutono gravitacijos dėsnį

$F=G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}}=\left(G{\frac {m_{1}}{r^{2}}}\right)m_{2}$ g yra skliausteliuose parašytas narys:

$g=G{\frac {m_{1}}{r^{2}}}$

Norėdami rasti skaitmeninę g vertę, įstatysime gravitacinės konstantos $G$, Žemės masės (kilogramais) ir spindulio (metrais) vertes:

$g=G{\frac {m_{1}}{r^{2}}}=(6,6742\times 10^{-11}){\frac {5,9736\times 10^{24}}{(6,37101\times 10^{6})^{2}}}=9,822\;m\cdot s^{-2}$

Tai apytiksliai sutampa su išmatuota g verte. Neatitikimai bus dėl to, kad:

• Žemė nėra rutulys, o geoido formos – suplota ties ašigaliais;
• masė Žemėje pasiskirsčiusi nevienodai;
• apskaičiavimai neatsižvelgia į išcentrines jėgas, atsirandančias dėl Žemės sukimosi.

Laisvojo kritimo pagreitis kai kurių dangaus kūnų paviršiuje, m/s²

Mėnulis	1,62	Saturnas	9,74
Merkurijus	3,68-3,74	Žemė	9,81
Marsas	3,86	Neptūnas	11,0
Uranas	7,51	Jupiteris	23,95
Venera	8,88	Saulė	273,8

Paprastai fizikoje pagreitis žymimas raide „a“. Žemės trauka turi labai didelį poveikį mus supančiam pasauliui, todėl dažnuose fizikiniuose skaičiavimuose tenka susidurti su laisvojo kritimo pagreičiu. Dėl savo svarbos šis pagreitis gavo išskirtinę teisę būti žymimas atskira raide „g“.

• Pavyzdžiui, jei $g=10$ $m/s^{2}$, tai po pirmos sekundes daiktas arba akmuo vakuume skries 10 m/s, po antros sekundės skries 20 m/s, po trečios 30 m/s, o po ketvirtos 40 m/s, o vidutinis greitis nuo $t=0$ s iki $t=1$ s bus $10/2=5$ m/s, nuo pirmos iki antros sekundės vidutinis greitis bus $20/2=10$ m/s, nuo trečios iki ketvirtos vidutinis greitis yra $30/2=15$ m/s, na o per ketvirtą sekundę akmuo skries vidutiniu greičiu $40/2=20$ m/s. Vidutinį greitį nuskrietą per 4 sekundes padauginus iš sekundžių skaičiaus randamas aukštis $h=tv/2=4\cdot 40/2=80$ m, iš kurio akmuo mestas per 4 sekundes pasieks žemę vakuume.
• Akmuo, paleistas laisvai kristi į pakankamai gilų šulinį, maždaug po sekundės pasieks 10 m/s (36 km/h) greitį. 100 km/h greitį jis pasieks per nepilnas tris sekundes.

Laisvojo kritimo pagreitis (g) įvairiame aukštyje virš jūros lygio (h)

h, km	g, m/s²	h, km	g, m/s²
0	9,8066	20	9,7452
1	9,8036	50	9,6542
2	9,8005	80	9,5644
3	9,7974	100	9,505
4	9,7943	120	9,447
5	9,7912	500	8,45
6	9,7882	1000	7,36
8	9,7820	10 000	1,50
10	9,7759	50 000	0,125
15	9,7605	400 000	0,0025

Laisvojo kritimo pagreičio tyrimai Lietuvoje

Laisvojo kritimo pagreičio tyrimai Lietuvoje buvo pradėti 1930 m., jo vertė, kuri yra lygi g = 9,81505 m/s², buvo išmatuota 36 vietovėse.