Kako izračunati gravitaciju: 10 koraka

Smjena gravitacije smatra se u fizici jedno od temeljnih interakcija. Najvažnija imovina gravitacijske sile je da je univerzalna - svi su objekti privlačeni jedni drugima. Moć gravitacije efikasna između dva objekta ovisi o veličini njihovih masa i udaljenosti između njih.

Korake

Dio 1 od 2:

Izračun gravitacione atrakcije između dva objekta

jedan. Zabilježite jednadžbe za gravitacijsku silu s kojim se predmeti privlače jedna na drugu: F_Gerav = (Gm_jedanM₂) / D. Da biste izračunali gravitacijsku silu, morate znati mase interakcije objekata i udaljenosti između njih. Uključeno u formulu magnituda navedeni su u nastavku.

F_Gerav - sila gravitacije;
G - gravitaciona konstanta, jednaka 6,673 x 10 nm / kg;
M_jedan - masa prvog objekta;
M₂ - masa drugog predmeta;
D - udaljenost između centara masa dva objekta.
Ponekad umjesto toga D Koristite oznaku R. Oba znaka odgovaraju udaljenosti između dva objekta.

Slika pod nazivom Izračunajte silu gravitacije Korak 2

2. Koristite odgovarajuće metričke mjernih jedinica. U ovoj je jednadžbi potrebno zamjena vrijednosti izraženih u metričkim jedinicama. Masa predmeta mora se izraziti u kilogramima (kg), a udaljenost je u metrima (m). Prije nego što nastavite sa proračunima, potrebno je prevesti Sve vrijednosti u mernim mjernim jedinicama.

Slika pod nazivom Izračunajte silu gravitacije Korak 3

3. Odredite masu objekta koji se razmatraju. Prilično male predmete mogu se ponderirati na vagu i pronaći svoju težinu u kilogramima (kg). Masa većih objekata može se pretraživati u referentnim knjigama ili internetu. Tipično se masa daje u stanju fizičkog problema.

Slika pod nazivom Izračunavanje sile gravitacije Korak 4

4. Izmjerite udaljenost između dva objekta. Ako želite izračunati snagu gravitacije između bilo kojeg predmeta i zemlje, potrebno je odrediti udaljenost između ove teme i centra zemlje.

Udaljenost od površine zemlje do centra je oko 6,38 x 10 m.

Na Internetu možete pronaći tablice i druge podatke s informacijama o približnim udaljenostima od centra zemlje do predmeta koji su na određenoj visini iznad površine zemlje.

Slika pod nazivom Izračunajte silu gravitacije Korak 5

pet. Obavljaju računanje. Nakon što pronađete vrijednosti svih potrebnih vrijednosti, treba ih supstituirati u formulu i izvesti računanje. Provjerite jesu li sve vrijednosti izražene u metričkom sustavu i ispravnim mjernim jedinicama. Masa treba zamijeniti u kilogramima, a udaljenost u metrima. Nakon toga uradite proračune u ispravnom redoslijedu.

Razmotrite primjer. Odrediti moć težine, koja djeluje na osobu koja teži 68 kg stoji na površini zemlje. Težina zemlje je 5,98 x 10 kg.

Osigurajte da su sve vrijednosti izražene u prikladnim mjernim jedinicama: M_jedan = 5,98 x 10 kg, M₂ = 68 kg, G = 6.673 x 10 nm / kg, D = 6,38 x 10 m.

Zapišite formulu: F_Gerav = (Gm_jedanM₂) / D = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)] / (6,38 x 10).

Pomnožite mase dva objekta: 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10.

Pomnožite posao M_jedan i M₂ na gravitacijskom trajnom G: (4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2.708 x 10.

Izgradite kvadratnu udaljenost između dva objekta: (6,38 x 10) = 4,07 x 10.

Unesite posao G X M_jedan X M₂ Na trgu udaljenosti, kao rezultat, imat ćete silu gravitacije u Newtonu (N): 2.708 x 10 / 4,70 x 10 = 665.

Dakle, sila gravitacije je 665.

2. dio 2:

Izračun gravitacione atrakcije zemljišta

jedan. Prema Newtonovom drugom zakonu F = ma. Ovaj zakon kaže da se pod djelovanjem snage (ili različite od nule jednakih svih sila) tijelo kreće s ubrzanjem. Drugim riječima, ako sila koja djeluje na tijelo ne uravnotežuju druge snage, ovo tijelo će se kretati ubrzanju u smjeru ove sile.

Ovaj zakon se može izraziti kao jednadžba F = ma, gde F - snaga, M - tjelesna masa, SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: - ubrzanje.
Prema ovoj jednadžbi i poznatoj veličini ubrzanja slobodnog pada, moguće je izračunati silu gravitacije, koja djeluje na bilo kojem tijelu na površini tla.

Slika pod nazivom Izračunajte silu gravitacije korak 7

2. Saznajte o ubrzavanju slobodnog pada. Na zemlji gravitacionu silu uzrokuje ubrzanje 9,8 m / s. Dakle, sila gravitacije na površini podzemne površine može se izračunati jednostavnom formulom F_Gerav = Mg.

Za precizniji izračun sile gravitacije možete koristiti prethodnu jednadžbu F_Gerav = (Gm_zemljaM) / d.

Slika pod nazivom Izračunajte silu gravitacije Korak 8

3. Koristite mjere metričke sustava. U ovoj je jednadžbi potrebno zamjena vrijednosti izraženih u metričkim jedinicama. Težina tjelesne težine mora se izraziti u kilogramima (kg) i ubrzanju - u metrima u sekundi na kvadratu (m / s). Pre nego što je računanje potrebno prevesti Sve vrijednosti u mernim mjernim jedinicama.

Slika pod nazivom Izračunajte silu gravitacije Korak 9

4. Odredite masu objekta koji vas zanima. Prilično male predmete mogu se ponderirati na vagu i odrediti njihovu masu u kilogramima (kg). Masa većih objekata može se pretraživati u referentnim knjigama ili internetu. Tipično se masa daje u stanju fizičkog problema.

Slika pod nazivom Izračunavanje sile gravitacije Korak 10

pet. Proterivanje provedite. Nakon što pronađete vrijednosti svih potrebnih vrijednosti, treba ih supstituirati u formulu i izvesti računanje. Provjerite jesu li sve vrijednosti izražene u metričkom sustavu i ispravnim mjernim jedinicama. Masa treba zamijeniti u kilogramima, a udaljenost u metrima. Nakon toga uradite proračune u ispravnom redoslijedu.

Uzmite gornji zadatak i pogledajte koliko tačnih rezultata daje ovu formulu. Definiramo silu gravitacije, koja djeluje na osobu koja teži 68 kg, stoji na površini zemlje.

Provjerimo se da su sve vrijednosti izražene u odgovarajućim mjernim jedinicama: M = 68 kg, G = 9,8 m / s.

Pišemo formulu: F_Gerav = Mg = 68 * 9.8 = 666.

Dakle, jednadžba F = mg daje snagu gravitacije 666 n, dok tačnija formula daje vrijednost od 665 n. Kao što se vidi, ove su vrijednosti gotovo iste.

Savjeti

Dvije gornje formule trebaju dati isti rezultat, ali druga formula je lakša za upotrebu prilikom razmatranja objekata na površini planete.
Koristite prvu formulu ako se ne zna da ubrzate slobodan pad na površinu planete ili je potrebno odrediti gravitacijsku silu između dva velika predmeta, na primjer, između planete i njegove satelita.