Камень падает на Землю, потому что его притягивает Земля. Камень также притягивает Землю. Силы взаимодействия между камнем и Землей - это силы всемирного тяготения. Для нас особенно важное значение имеет сила притяжения тел к планете, на которой мы живем, - к Земле. Поэтому сила тяжести определяется как
сила, с которой тело притягивается к Земле в определенном месте. Теперь мы можем добавить, что это частный случай гравитационных сил.
Силу, с которой Земля притягивает любое тело, называют силой нъяжтня •
Во время свободного падения все тела у поверхности Земли движутся с одинаковым ускорением, что называют ускорением свободного
падение g. Это ускорение обусловлено действием на тело силы тяжести FT. Итак, второй закон Ньютона для тела, свободно падающего, имеет вид:
F = mg.
Таким образом, сила тяжести, действующая на тело, пропорциональна массе этого тела.
Сила тяжести действует на все тела. Но до какой точки приложена эта сила, если тело нельзя считать материальной точкой? Проще всего ответить на этот вопрос с помощью опыта.
Возьмем тело произвольной формы, изготовленное из картона, и проколите его иглой. Слегка покачивая фигуру, можно убедиться в том, что она находится в равновесии. Вертикаль можно определить с помощью подвеса. В точке подвеса на тело действуют сила тяжести FT и сила упругости
нити F. Под действием этих сил тело находится в состоянии равновесия. Поэтому,
согласно второму закону Ньютона, FT + F ^ = 0. Отсюда следует,
что FT =-Fuр, т.е. сила тяжести и сила упругости направлены противоположно и линии их действия находятся на одной прямой. Проведем эту прямую (см. рис.). Повторим опыт, прикрепив иглу за подвесом в другой точке, и найдем новую линию действия силы. Проведены линии действия силы тяжести пересекаются в одной точке. Эта точка и является центром тяжести тела.
Точку приложения силы тяжести, действующей на тело, любого его положения в пространстве называют центром тяжести.
Для однородного симметричного тела центр тяжести находится в центре симметрии, при этом центр тяжести может не совпадать с одной точкой тела.