Sadržaj

• Koraci
• 1. dio 2: Izračunavanje gravitacijskog privlačenja između dva objekta
• Dio 2 od 2: Izračunavanje gravitacijske privlačnosti Zemlje
• Savjeti

Sila gravitacije smatra se jednom od temeljnih interakcija u fizici. Najvažnije svojstvo sile gravitacije je da je univerzalna - svi se objekti međusobno privlače. Sila gravitacije koja djeluje između dva objekta ovisi o veličini njihovih masa i udaljenosti između njih.

Koraci

1. dio 2: Izračunavanje gravitacijskog privlačenja između dva objekta

1. 1 Zapišite jednadžbe sile teže s kojima se objekti međusobno privlače:Ž_grav = (Gm₁m₂) / d... Za izračun gravitacijske sile potrebno je poznavati mase objekata u interakciji i udaljenost između njih. Količine uključene u formulu navedene su u nastavku.
   • Ž_grav - sila gravitacije;
   • G - gravitacijska konstanta jednaka 6.673 x 10 Nm / kg;
   • m₁ - masa prvog predmeta;
   • m₂ - masa drugog objekta;
   • d - udaljenost između središta masa dvaju objekata.
   • Ponekad umjesto d koristiti zapis r... Oba simbola predstavljaju udaljenost između dva objekta.
2. 2 Koristite odgovarajuće mjerne jedinice. Vrijednosti izražene u metričkim jedinicama trebaju se zamijeniti ovom jednadžbom. Masa predmeta treba biti izražena u kilogramima (kg), a udaljenost u metrima (m). Prije nego nastavite s izračunima, potrebno je pretvoriti sve vrijednosti u metričke jedinice.
3. 3 Odredite masu predmetnog predmeta. Dovoljno mali predmeti mogu se vagati na vagi i pronaći njihovu težinu u kilogramima (kg). Puno većih objekata može se pretraživati ​​u priručnicima ili na Internetu. Obično se masa daje u stanju fizičkog problema.
4. 4 Izmjerite udaljenost između dva objekta. Ako želite izračunati silu gravitacije između objekta i Zemlje, morate odrediti udaljenost između ovog objekta i središta Zemlje.
   • Udaljenost od Zemljine površine do središta iznosi oko 6,38 x 10 m.
   • Na internetu možete pronaći tablice i druge podatke s podacima o približnim udaljenostima od središta Zemlje do objekata koji su na određenoj visini iznad Zemljine površine.
5. 5 Napravite izračune. Nakon što pronađete vrijednosti svih potrebnih količina, treba ih zamijeniti formulom i izračunati. Provjerite jesu li sva mjerenja u metričkim i ispravnim jedinicama. Masa treba biti u kilogramima, a udaljenost u metrima. Zatim izvršite izračune ispravnim redoslijedom.
   • Pogledajmo primjer. Odredite silu gravitacije koja djeluje na osobu tešku 68 kg, koja stoji na površini Zemlje. Masa Zemlje je 5,98 x 10 kg.
   • Provjerite jesu li sve količine u ispravnoj mjernoj jedinici: m₁ = 5,98 x 10 kg, m₂ = 68 kg, G = 6,673 x 10 Nm / kg, d = 6,38 x 10 m.
   • Zapišite formulu: Ž_grav = (Gm₁m₂) / d = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)] / (6,38 x 10).
   • Pomnožite mase dvaju objekata: 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10.
   • Pomnožite proizvod m₁ i m₂ do gravitacijske konstante G: (4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2,708 x 10.
   • Kvadrirajte udaljenost između dva objekta: (6,38 x 10) = 4,07 x 10.
   • Podijelite komad G x m₁ x m₂ po kvadratu udaljenosti rezultat je sila gravitacije u Newtonima (N): 2,708 x 10 / 4,07 x 10 = 665 N.
   • Dakle, sila gravitacije iznosi 665 N.

Dio 2 od 2: Izračunavanje gravitacijske privlačnosti Zemlje

1. 1 Prema drugom Newtonovom zakonu F = ma. Ovaj zakon kaže da će se tijelo pod djelovanjem sile (ili nulte vrijednosti svih sila) kretati ubrzanjem. Drugim riječima, ako sila koja djeluje na tijelo nije uravnotežena drugim silama, to će se tijelo kretati ubrzanjem u smjeru djelovanja te sile.
   • Ovaj zakon se može izraziti kao jednadžba F = ma, gdje Ž - snaga, m - tjelesna masa, a - ubrzanje.
   • Pomoću ove jednadžbe i poznate vrijednosti ubrzanja uslijed gravitacije može se izračunati sila gravitacije koja djeluje na bilo koje tijelo na površini Zemlje.
2. 2 Saznajte više o ubrzanju slobodnog pada. Na Zemlji sila gravitacije uzrokuje ubrzanje od 9,8 m / s. Tako se sila gravitacije na površini Zemlje može izračunati pomoću jednostavne formule Ž_grav = mg.
   • Za točniji izračun sile gravitacije možete upotrijebiti prethodno danu jednadžbu Ž_grav = (GM_Zemljem) / d.
3. 3 Koristite mjerne jedinice. Vrijednosti izražene u metričkim jedinicama trebaju se zamijeniti ovom jednadžbom. Tjelesna masa mora biti izražena u kilogramima (kg), a ubrzanje u metrima u sekundi na kvadrat (m / s). Prije izračuna, sve se vrijednosti moraju pretvoriti u mjerne jedinice.
4. 4 Odredite masu predmeta od interesa. Na vagi se mogu vagati dovoljno mali predmeti i odrediti njihova masa u kilogramima (kg). Puno većih objekata može se pretraživati ​​u priručnicima ili na Internetu. Obično se masa daje u stanju fizičkog problema.
5. 5 Izvršite izračune. Nakon što pronađete vrijednosti svih potrebnih količina, treba ih zamijeniti formulom i izračunati. Provjerite jesu li sva mjerenja u metričkim i ispravnim jedinicama. Masa treba biti u kilogramima, a udaljenost u metrima. Zatim izvršite izračune ispravnim redoslijedom.
   • Uzmimo gornji problem i vidimo koliko su rezultati formulom točni.Definirajmo silu gravitacije koja djeluje na osobu tešku 68 kg koja stoji na površini Zemlje.
   • Provjerite jesu li sve količine izražene u odgovarajućim jedinicama: m = 68 kg, g = 9,8 m / s.
   • Napišemo formulu: Ž_grav = mg = 68 * 9,8 = 666 N.
   • Dakle, jednadžba F = mg daje gravitacijsku silu od 666 N, dok točnija formula daje vrijednost 665 N. Kao što vidite, te su vrijednosti praktički iste.

Savjeti

• Dvije navedene formule trebale bi dati isti rezultat, ali drugu formulu je lakše koristiti kada se razmatraju objekti na površini planeta.
• Upotrijebite prvu formulu ako ne znate ubrzanje gravitacije na površini planeta ili trebate odrediti silu gravitacije između dva velika objekta, na primjer, između planeta i njegovog satelita.