A gravitáció kiszámítása: 10 lépés

A gravitációs erő a fizika az egyik alapvető kölcsönhatás. A gravitációs erő legfontosabb tulajdonsága az, hogy univerzális - minden tárgyat vonzanak egymáshoz. A két tárgy közötti súlyos gravitáció hatalma a tömegük nagyságától és a közöttük lévő távolságtól függ.

Lépések

2. rész: 2:

A két tárgy közötti gravitációs vonzerő kiszámítása

egy. Jegyezze fel a gravitációs erő egyenleteit, amelyekkel az objektumok egymáshoz vonzódnak: F_Gerenda = (GM_egyM₂) / D. A gravitációs erő kiszámításához ismernie kell a kölcsönhatásban lévő tárgyak tömegét és azok közötti távolságot. Az alábbiakban szerepelnek a nagyság képletében.

F_Gerenda - a gravitáció ereje;
G - gravitációs állandó, egyenlő 6,673 x 10 nm / kg;
M_egy - az első tárgy tömege;
M₂ - a második tárgy tömege;
D - a két tárgy tömegei közötti központok közötti távolság.
Néha helyett D Használja a megnevezést R. Mindkét karakter megfelel a két tárgy közötti távolságnak.

2. Használja a mérési megfelelő metrikus egységeket. Ebben az egyenletben a metrikus egységekben kifejezett értékeket helyettesíteni kell. Az objektumok tömegét kilogrammban (kg) kell kifejezni, és a távolság méterben van (m). A számítások folytatása előtt szükséges fordít Valamennyi érték metrikus mérési egységekben.

A kép kiszámítása a gravitációs erő 3. lépés

3. Meghatározza a vizsgált tárgy tömegét. Elég kis elemek súlyozhatók a mérlegeken, és megtalálják a súlyukat kilogrammban (kg). A nagyobb objektumok tömegét referenciakönyvekben vagy interneten lehet keresni. Jellemzően a tömeg a fizikai probléma állapotában van megadva.

4. Mérje meg a két objektum közötti távolságot. Ha meg akarja számolni a gravitációs erejét az objektumok és a föld között, meg kell határozni a téma és a föld közepe közötti távolságot.

A föld felszínétől a középpontig terjedő távolság körülbelül 6,38 x 10 m.

Az interneten megtalálhatja az asztalokat és egyéb adatokat a Föld középpontjától a Föld középpontjából származó távolságokról a Föld felszínénél nagyobb magasságban.

öt. Számításokat végeznek. Miután megtalálja az összes szükséges érték értékeit, azokat a képletbe kell helyettesíteni, és kiszámítást kell végezniük. Győződjön meg róla, hogy az összes értéket a metrikus rendszerben és a megfelelő mérési egységekben fejezzük ki. A tömeget kilogrammban kell helyettesíteni, és a távolság méterben. Ezt követően végezze el a számításokat a megfelelő sorrendben.

Fontolja meg a példát. Határozza meg a gravitációs erejét, amely 68 kg súlyú személyt érint, amely a Föld felszínén áll. A föld súlya 5,98 x 10 kg.

Győződjön meg róla, hogy az összes értéket megfelelő mérőegységekben fejezzük ki: M_egy = 5,98 x 10 kg, M₂ = 68 kg, G = 6,673 x 10 nm / kg, D = 6,38 x 10 m.

Írja le a képletet: F_Gerenda = (GM_egyM₂) / D = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)] / (6.38 x 10).

Szorozzuk meg a két tárgy tömegét: 68 x (5.98 x 10) = 4.06 x 10.

Szorozzuk meg a munkát M_egy és M₂ A gravitációs tartós G: (4.06 x 10) x (6.67 x 10) = 2,708 x 10.

Építsen négyzet távolság két tárgyat: (6.38 x 10) = 4.07 x 10.

Adja meg a munkát G x M_egy X M₂ A távolság négyzetében, ennek eredményeként a sírviteli erő lesz Newton (N): 2,708 x 10 / 4.07 x 10 = 665.

Így a gravitáció ereje 665.

2. rész: 2:

A földterület gravitációs vonzerejének kiszámítása

egy. Newton második törvénye szerint F = ma. Ez a törvény azt mondja, hogy az erő (vagy eltér az egyenlő összes erők nullájától eltérően), a test gyorsulással mozog. Más szóval, ha a testen működő erő nem kiegyensúlyozott más erők, akkor ez a test a gyorsulással fog mozogni az erő irányában.

Ez a törvény egyenletként kifejezhető F = ma, ahol F - erő, M testtömeg, A - Gyorsulás.
Az egyenlet és a szabad esés gyorsulásának ismert nagysága, a gravitációs erő kiszámítása lehetséges, amely a földfelszínen lévő bármely testen működik.

2. Ismerje meg a szabad esés felgyorsítását. A földön a gravitációs erő 9,8 m / s gyorsulást okoz. Így a földi felületen a gravitáció erejét egyszerű képlet alapján lehet kiszámítani F_Gerenda = Mg.

A gravitációs erő pontosabb kiszámításához használhatja az előző egyenletet F_Gerenda = (GM_földM) / d.

A kép kiszámítása a gravitációs erő 8. lépés

3. Használjon metrikus rendszer intézkedéseket. Ebben az egyenletben a metrikus egységekben kifejezett értékeket helyettesíteni kell. A testtömeget kilogrammban (kg) és gyorsításban kell kifejezni, másodpercenként másodpercenként (m / s). A számítástechnika szükséges fordít Valamennyi érték metrikus mérési egységekben.

4. Meghatározza az érdekelt objektum tömegét. Elég kis elemek súlyozhatók a mérlegeken, és meghatározzák tömegüket kilogrammban (kg). A nagyobb objektumok tömegét referenciakönyvekben vagy interneten lehet keresni. Jellemzően a tömeg a fizikai probléma állapotában van megadva.

A kép kiszámítása a gravitációs erő 10. lépés

öt. Töltsön ki számításokat. Miután megtalálja az összes szükséges érték értékeit, azokat a képletbe kell helyettesíteni, és kiszámítást kell végezniük. Győződjön meg róla, hogy az összes értéket a metrikus rendszerben és a megfelelő mérési egységekben fejezzük ki. A tömeget kilogrammban kell helyettesíteni, és a távolság méterben. Ezt követően végezze el a számításokat a megfelelő sorrendben.

Vegye fel a fenti feladatot, és nézze meg, hogy a pontos eredmények milyen mértékben adják ezt a képletet. Meghatározzuk a gravitáció erejét, amely 68 kg súlyú személyre vonatkozik, a Föld felszínén állva.

Biztosítjuk, hogy az összes értéket a megfelelő mérőegységekben fejezzük ki: M = 68 kg, G = 9,8 m / s.

Mi írjuk a képletet: F_Gerenda = MG = 68 * 9,8 = 666.

Így az egyenlet F = mg a 666 n gravitációs szilárdságot biztosítja, míg a pontosabb képlet 665 n értéket ad. Amint látható, ezek az értékek szinte azonosak.

Tippek

A fentiek fölötti képletnek ugyanazt az eredményt kell adnia, de a második képlet könnyebben használható, ha a bolygó felületén lévő tárgyakat figyelembe véve.
Használja az első képletet, ha nem ismert, hogy felgyorsítja a bolygó felszínén lévő szabad eséset, vagy meg kell határozni a két nagy tárgy közötti gravitációs erőt, például a bolygó és a műhold között.