Си́ла тя́жести — сила, действующая на любое физическое тело, находящееся вблизи поверхности Земли или другого астрономического тела.
По определению, сила тяжести на поверхности планеты складывается из гравитационного притяжения планеты и центробежной силы инерции, вызванной суточным вращением планеты[1][2].
Остальные силы (например, притяжение Луны и Солнца) ввиду их малости не учитывают или изучают отдельно как временные изменения гравитационного поля Земли[3][4][5].
Сила тяжести сообщает всем телам, независимо от их массы, одно и то же ускорение[6] и является консервативной силой[7].
Сила тяжести P → {\vec P}, действующая на материальную точку массой m m, вычисляется по формуле[6]:
P → = m g → {\displaystyle {\vec {P}}=m{\vec {g}}}
где:
g → {\vec g} — ускорение, сообщаемое телу силой тяжести, которое называется ускорением свободного падения[8]. Если в пределах протяжённого тела поле сил тяжести однородно, то равнодействующая сил тяжести, действующих на элементы этого тела, приложена к центру масс тела[9].
На тела, движущиеся относительно поверхности Земли, кроме силы тяжести, также действует сила Кориолиса[10][11][12].
По определению, сила тяжести на поверхности планеты складывается из гравитационного притяжения планеты и центробежной силы инерции, вызванной суточным вращением планеты[1][2].
Остальные силы (например, притяжение Луны и Солнца) ввиду их малости не учитывают или изучают отдельно как временные изменения гравитационного поля Земли[3][4][5].
Сила тяжести сообщает всем телам, независимо от их массы, одно и то же ускорение[6] и является консервативной силой[7].
Сила тяжести
P
→
{\vec P}, действующая на материальную точку массой
m
m, вычисляется по формуле[6]:
P
→
=
m
g
→
{\displaystyle {\vec {P}}=m{\vec {g}}}
где:
g
→
{\vec g} — ускорение, сообщаемое телу силой тяжести, которое называется ускорением свободного падения[8].
Если в пределах протяжённого тела поле сил тяжести однородно, то равнодействующая сил тяжести, действующих на элементы этого тела, приложена к центру масс тела[9].
На тела, движущиеся относительно поверхности Земли, кроме силы тяжести, также действует сила Кориолиса[10][11][12].
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин