Како се израчунава сила гравитације

Садржај

• Сила гравитације
• Гравити Екплаинед
• Формула због гравитационе формуле
• Савети

Гравитација је свуда - и дословно и у свакодневном свесном понашању људи широм планете. Тешко је или немогуће замислити да живимо у свету ослобођеном његових ефеката, или чак у оном где су ефекти били подређени "малом" количином - рецимо, "само" око 25 процената. Па, замислите себе како идете од тога да нисте довољно способни да скочите довољно високо да бисте додирнули кошаркашки обруч висок 10 стопа до могућности да се с лакоћом закуцате-закуцавате; ово је отприлике 25-постотни добитак скочне способности захваљујући смањеној гравитацији који би пружио огромном броју људи!

Једна од четири основне физичке силе, гравитација утиче на свако инжењерско предузеће које су људи икада предузели, посебно у области економије. Способност израчунавања силе гравитације и решавање повезаних проблема основна је и основна вештина у уводним курсевима физичке науке.

Сила гравитације

Нико не може тачно рећи шта је гравитација, „али је могуће то математички описати и у смислу других физичких величина и својстава. Гравитација је једна од четири основне силе у природи, остале су јаке и слабе нуклеарне силе (које делују на интра-атомском нивоу) и електромагнетна сила. Гравитација је најслабија од ове четири, али има огроман утицај на то како је сам свемир структурирао.

Математички, сила гравитације у Њутонима (или еквивалентно, кг м / с²) између било која два објекта масе М₁ и М₂ раздвојен р метара се изражава као:

Ф_ {грав} = фрац {ГМ_1М_2} {р ^ 2}

где универзалан гравитациона константа Г = 6.67 × 10^-11 Н м²/кг².

Гравити Екплаинед

Магнитуда г гравитационог поља било ког „масивног“ објекта (тј. галаксије, звезде, планете, месеца, итд.), математички се изражава односом:

г = фрац {ГМ} {д ^ 2}

где Г је управо дефинисана константа, М је маса објекта и Д је удаљеност између објекта и тачке у којој се мери поље. Можете видети тако што ћете видети израз за Ф_грав то г има јединице силе подељене по маси, пошто је једначина за г је у основи једнака сила гравитације (једначина за Ф_грав) без обрачуна масе мањег предмета.

Променљива г стога има јединице за убрзање. Близу површине Земље, убрзање захваљујући Земљиној гравитационој сили износи 9,8 метара у секунди или 9,8 м / с². Ако се одлучите за далеко физичку науку, видећете ову цифру више пута него што ћете моћи да рачунате.

Формула због гравитационе формуле

Комбиновање формула у горња два одељка производи однос

Ф = мг

где г = 9.8 м / с² на земљи. Ово је посебан случај другог закона кретања Њутана, а то је

Ф = ма

Формула гравитационог убрзања се може користити на уобичајен начин са такозваним Невтоновим једначинама кретања које односе масу (м), брзина (в), линеарни положај (Икс), вертикални положај (и), убрзање (а) и време (т). Тако је Д = (1/2)у², удаљеност коју ће објект прећи у времену т у линији под силом одређеног убрзања, растојање и објекат ће временом пасти под силу гравитације т добије се изразом Д = (1/2)гт²или 4.9_т_² за објекте који падају под утицајем Земљине гравитације.

Савети