Kas ir gravitācijas paātrinājums?

Visi objekti neatkarīgi no izmēra kritīs ar tādu pašu ātrumu: gravitācijas paātrinājums. Tas ir ātrums, ar kādu objekts brīvi krīt. Tas ir, tas ir ātrums, ar kādu objekts paātrinās Zemes centra virzienā. Šī vērtība nav nemainīga, bet mainās atkarībā no brīvi krītošā objekta atrašanās vietas.
Uz Zemes gravitācijas paātrinājums ir aptuveni 32.2 pēdas/sek2 (9.8 m/s2). Tas nozīmē, ka objekts paātrinās 32.2 pēdas/s (9.8 m/s) katru sekundi, kad tas nokrīt. Citiem vārdiem sakot, jo ilgāk objekts krīt, jo ātrāk tas krīt. Uztveriet to kā automašīnu, kas nepārtraukti paātrinās. Automašīna turpinātu braukt ātrāk un ātrāk, jo ilgāk tā būtu braukta. Tāpat objekts, kas krīt trīs sekundes, iet ātrāk nekā objekts, kas krīt vienu sekundi.

Šis paātrinājuma ātrums lielā mērā ir atkarīgs no virsmas, uz kuru objekts krīt. Daudzi no mums piedzīvos gravitāciju tikai tad, ja tā ir saistīta ar Zemi, taču to skaits krasi mainīsies, ja atrastos uz cita debess ķermeņa. Piemēram, uz Mēness gravitācijas paātrinājums ir daudz mazāks. Faktiski tā ir sestā daļa no Zemes vērtības, kas ir aptuveni 5.3 pēdas/s2 (1.6 m/s2). Objekts nokritīs Mēness virzienā daudz lēnāk.

Izmantojot vienādojumu, g=GM/R2, var aprēķināt dažādu objektu gravitācijas paātrinājumu telpā. Vienādojumā g ir gravitācija, G ir gravitācijas konstante, R ir planētas rādiuss un M ir planētas masa. Veicot aprēķinus, fiziķi ir noskaidrojuši, ka gravitācijas paātrinājums uz Jupitera ir aptuveni 85.3 pēdas/s2 (26m/s2). Savukārt Plutona vērtība ir 2 pēdas/s2 (0.61 m/s2). Var redzēt, ka planētām ar lielāku masu ir lielāks gravitācijas paātrinājums nekā planētām ar mazāku masu.

Ja pasaule būtu vakuums, šīs vērtības atspoguļotu reālo dzīvi. Uz Mēness gaiss ir vakuums, un tāpēc objekti nokrīt zemē ar Mēness gravitācijas paātrinājumu. Tomēr uz Zemes mums ir gaisa pretestība — gaisa spēks, kas spiežas pret objektu, kad tas krīt. Šī iemesla dēļ spalva peld uz Zemi, kamēr boulinga bumba strauji krīt, lai gan gravitācija uz abiem objektiem iedarbojas vienādi. Lai precīzi aprēķinātu objekta krišanas ātrumu, jāņem vērā gaisa pretestība.