2018-03-03
Как меняется вес тела на пути от Земли до Луны? Меняется ли его масса?
Решение:
Ввиду отсутствия полного единства в терминологии, связанной с явлениями гравитации, условимся в следующем. Силы гравитации $F_{г}$ б тяготения,, тяжести, действующие на все тела согласно закону Ньютона, — синонимы.
Эти силы проявляются: 1) статически в виде давления тела на опору $F_{c}$, т. е. в виде веса тела, и 2) динамически $F_{d}$ в виде ускоренного под их действием движения (падения) (рис. 154). Если падение свободное, то статическая составляющая силы тяжести, т. е. вес тела, исчезает полностью и наступает состояние динамической невесомости. Статическая невесомость может иметь месте» на бесконечном удалении от всех тяготеющих тел.
После этих замечаний дадим расширенный ответ на вопрос, рассмотрев по отдельности, как меняется тяжесть и вес тела на его пути от Земли до Луны. Тяжесть тела будет меняться по закону $f = m[g^{ \prime}(R^{ \prime}) - g(R)]$, где $g$ и $g^{ \prime}$ — ускорения, сообщаемые телу с соответственно Землей и Луной и меняющиеся в зависимости от расстояния тела до Земли $R$ и до Луны $R^{ \prime}$. Значение $g^{ \prime} - g = 0$ относится к точке, лежащей между Лупой и Землей, где притяжения обоих небесных тел уравновешиваются.
Далее допустим, что прекращение работы двигателей, осуществлявших; полет тела, произошло на такой высоте, где сопротивление земной атмосферы практически уже равнялось нулю. Тогда с этого момента на тело уже действовали одни только силы гравитации, сообщавшие телу ускорение $g^{ \prime} - g$, независимое от его массы. Таким образом, полет тела вплоть до момента его прилунения происходил в условиях полной динамической невесомости.
Что касается массы тела, то технически достижимые скорости, сообщаемые в настоящее время макротелам, настолько далеки от скорости света, что релятивистским приращением массы можно пренебречь.