Do wyjaśnienia siły grawitacji służy prawo powszechnego ciążenia Newtona. Siła grawitacyjna jest rodzajem siły bezkontaktowej, siła grawitacyjna jest siłą w naturze, która jest zawsze atrakcyjna i konserwatywna. Siłę grawitacji definiuje się jako siłę przyciągania, której doświadczają dwa lub więcej stykających się obiektów. Siłę grawitacji określa się wzorem uzyskanym z Uniwersalnego Prawa Przyciągania Newtona, znanym jako Wzór na Siłę Grawitacji. Nasze środowisko jest otoczone grawitacją. Określa, ile ważymy i jak daleko odbije się piłka do koszykówki, zanim uderzy o ziemię, gdy zostanie rzucona. Siła, z jaką Ziemia działa na ciebie, jest równa sile grawitacji na Ziemi. Siła grawitacji jest równa Twojemu ciężarowi, gdy znajdujesz się w spoczynku na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu. Do wymiany ciepła poprzez konwekcję naturalną wymagana jest również obecność pola grawitacyjnego.
Spis treści
- Co to jest siła grawitacji?
- Prawo grawitacji Newtona
- Wzór na siłę grawitacji
- Jednostka siły grawitacji
- Właściwości siły grawitacyjnej
- Przykłady siły grawitacyjnej
- Różnica między grawitacją a siłą grawitacji
Przykład siły grawitacyjnej
Co to jest siła grawitacji?
Grawitacyjny Lub powaga to siła, która przyciąga dowolne dwa ciała we wszechświecie, niezależnie od tego, czy mają one równe masy, czy nie. Prawo grawitacji Newtona stwierdza, że wszystkie obiekty, łącznie z nami, przyciągają się nawzajem. Jednostką siły grawitacji są niutony, oznaczane jako N.
Badania grawitacji przyniosły wiele korzyści dzięki wkładowi wielu znanych naukowców. Na początku XVII wieku włoski astronom Galileo Galilei odkrył, że wszystkie obiekty przyspieszają równomiernie w kierunku środka Ziemi. W swoim przełomowym badaniu z 1687 roku angielski matematyk Izaak Newton dokonał pierwszego odkrycia praw grawitacji.
Grawitację uważa się za siłę podstawową, ponieważ jej wpływ na dowolny obiekt można łatwo zaobserwować. Zatem siła grawitacji działa na każdy obiekt posiadający masę. Zatem siła grawitacji jest siłą podstawową. Ponieważ między obiektami nie ma kontaktu, siła grawitacji jest bezkontaktowa. Ponieważ jest skupiony w środku orbity, po której porusza się obiekt, jest dośrodkowy. Odpowiada za utrzymanie orbity ciała. Obracający się korpus odczuwa szarpnięcie skierowane od środka. Siła odśrodkowa jest przyczyną tego ciągnięcia. Ze wszystkich podstawowych sił siła grawitacji jest najsłabsza.
Przeczytajmy więcej o – Przyspieszenie spowodowane grawitacją
10 z 40
Prawo grawitacji Newtona
Wzór grawitacyjny Newtona
Prawo grawitacji Newtona lub Prawo powszechnej grawitacji Newtona (lub Uniwersalne prawa grawitacji) to prawo, które prowadzi do dalszych badań grawitacji i stwierdza, że wszystkie obiekty we wszechświecie posiadające jakąkolwiek masę zawsze przyciągają się nawzajem siłą przyciągania. Ta siła przyciągania nazywana jest siłą grawitacji (F), która wynosi:
- Bezpośrednio proporcjonalna do iloczynu mas (m1oraz m2) dwóch obiektów stykających się ze sobą oraz
- Odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości (r) pomiędzy ich środkami.
Wyrażenie lub związek powyższego prawa wynika ze wzoru na siłę grawitacji, omówionego poniżej:
Wzór na siłę grawitacji
Prawo grawitacji podaje siłę grawitacji (F) pomiędzy dwoma ciałami o masach (m1oraz m2) w odległości r, poza ich środkami, wyraża się wzorem:
F ∝ m 1 M 2
F ∝ 1/r 2
Teraz, łącząc powyższe dwie relacje jako,
F ∝ m 1 M 2 / R 2
F = Gm 1 M 2 / R 2
gdzie G jest stałą proporcjonalności, znaną jako Stała grawitacyjna (= 6,67 × 10−11N⋅ m2/kg2).
Jednostka siły grawitacji
- Jednostką SI siły grawitacji jest Newton (N).
- Wzór wymiarowy siły grawitacyjnej to [M1L1T-2]
Właściwości siły grawitacyjnej
Oto kilka ważnych charakterystycznych cech siły grawitacji,
- Siły grawitacyjne są zawsze atrakcyjne i najsłabsze ze wszystkich sił podstawowych.
- Jest to rodzaj Siły Bezkontaktowej, ponieważ nie wymaga żadnego kontaktu fizycznego ani dotyku, aby system obiektów doświadczył jej.
- Siła grawitacji jest siłą dalekiego zasięgu i nie wymaga żadnego medium.
- Wartość siły grawitacji na powierzchni Ziemi jest stała.
Przeczytaj także: Siły kontaktowe i bezkontaktowe
Przykłady siły grawitacyjnej
Niektóre przykłady siły grawitacji z życia codziennego można omówić jako:
Siła grawitacji Ziemi
Każdy obiekt podlega przyciąganiu grawitacyjnemu Ziemi, zjawisku znanemu jako grawitacja. Nie możemy swobodnie unosić się w powietrzu ze względu na grawitację, która utrzymuje nas na ziemi. Siła, którą Ziemia i my przykładamy do planety, jest równa. Ziemia pozostaje jednak nienaruszona ze względu na jej ogromne rozmiary. Jeśli puścimy zawieszony przedmiot, w naturalny sposób spadnie on w kierunku środka Ziemi.
Siła grawitacji między Ziemią a Księżycem
Dzięki przyciąganiu grawitacyjnemu Ziemi i Księżyca Księżyc krąży wokół Ziemi. Aby obliczyć tę siłę, wstawiamy ich masy i odstęp między ich dwoma środkami do wzoru na siłę grawitacji. Następnie stwierdzono, że siła grawitacji między Ziemią a Księżycem wynosi 2 × 1020N.
zeenat aman aktor
Siła grawitacji Słońca
Ze względu na swoją masywną masę Słońce wywiera siłę grawitacyjną o niezwykle szerokim zasięgu. Ta siła przyciągania powoduje, że wszystkie planety krążą wokół Słońca po kształcie eliptycznym. Wzór na siłę grawitacji można wykorzystać do określenia siły grawitacji działającej na Ziemię ze Słońca i stwierdzono, że wynosi 3,5 × 1022N.
Siła grawitacji słońca
Różnica między grawitacją a siłą grawitacji
Grawitacja kontra grawitacja
Omówmy szczegółowo kluczowe różnice między grawitacją a siłą grawitacji, jak wspomniano w poniższej tabeli:
Grawitacja i siła grawitacji | |
|---|---|
Powaga | Siła grawitacji |
| Grawitacja jest zawsze siłą przyciągającą. | Podczas gdy siła grawitacji może być przyciągająca, podobnie jak środkowy typ siły odpychającej. |
| To nie jest Siła Uniwersalna. | To jest Siła Uniwersalna. |
| Grawitacja jest odczuwana wzdłuż linii łączącej środek Ziemi ze środkiem ciała. | Siłę tę można odczuć wzdłuż kierunku promieniowego od mas. |
Czytaj więcej,
- Różnica między siłą grawitacji a grawitacją
- Prawo ruchu planet Keplera
- Czynniki wpływające na przyspieszenie grawitacyjne
Przykłady siły grawitacyjnej
Przykład 1: Znajdź siłę przyciągania dwóch słoni, jednego o masie 1000 kg i drugiego o masie 800 kg, jeśli odległość między nimi wynosi 5 m.
Rozwiązanie:
Biorąc pod uwagę: m1= 1000 kg, m2= 800 kg, r = 5 m
Wzór na siłę grawitacji jest podany jako: FG=
frac{Gm_1m_2}{r^2} Tutaj G = 6,67 × 10−11N⋅ m2/kg2
Podstawiając wartości we wzorze mamy:
FG=
frac{6.67 ×10^{−11}N⋅ m^2/kg^2)(1000 kg)(800 kg)}{5^2} F G = 2,1 × 10 -6 N
Przykład 2: Znajdź siłę przyciągania pomiędzy człowiekiem o masie 50 kg a autobusem o masie 1500 kg, jeśli odległość między nimi wynosi 10 m.
Rozwiązanie:
skaner w Javie
Biorąc pod uwagę: m.in1= 50 kg, m2= 1500 kg, r = 10 m
Wzór na siłę grawitacji podaje się jako: FG=
frac{Gm_1m_2}{r^2} Tutaj G = 6,67 × 10−11N⋅ m2/kg2
Podstawiając wartości we wzorze mamy:
FG=
frac{6.67 ×10^{−11}N⋅ m^2/kg^2)(50 kg)(1500 kg)}{10^2} F G = 5,0025 × 10 -8 N
Przykład 3: Załóżmy, że siła grawitacji między dwoma ciałami znajdującymi się w pewnej odległości wynosi 4 N. Znajdź siłę przyciągania, jeśli odległość między nimi zostanie podwojona.
Rozwiązanie:
Prawo grawitacji Newtona stwierdza, że siła grawitacji między dwoma punktowymi obiektami jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.
FG=
frac{Gm_1m_2}{r^2} Równanie pokazuje, że dla danych mas, jeśli r zastąpimy przez 2r, siła stanie się 1/4 pierwotnej siły. Dlatego siła przyciągania wyniesie 4/4 = 1 N.
Przykład 4: Masa Ziemi wynosi 6 × 10 24 kg. Odległość Ziemi od Słońca wynosi 1,5×10 jedenaście M. Jeśli siła grawitacji między nimi wynosi 3,5 × 10 22 N. Jaka jest masa Słońca?
Rozwiązanie:
Biorąc pod uwagę: m.inTo jest= 6 × 1024kg, r = 1,5 × 10jedenaściem i F = 3,5 × 1022N
Wzór na siłę grawitacji podaje się jako: FG=
frac{Gm_1m_2}{r^2} .⇒ 3,5 × 1022N =
frac{6.67×10^{-11}×6×10^{24}×m_{sun}}{(1.5×10^{11})^2} ⇒ Masa słońca =
frac{3.5×10^{22}×2.25×10^{22}}{40.02×10^{13}} = 1,967 × 10 30 kg
Często zadawane pytania dotyczące siły grawitacji
Pytanie 1: Zdefiniuj siłę grawitacji.
Siła grawitacji to siła, która przyciąga dowolne dwa obiekty we wszechświecie, niezależnie od tego, czy mają one równe masy, czy nie. Co więcej, Uniwersalne prawo grawitacji Newtona stwierdza, że wszystko, łącznie z tobą, przyciąga każdy inny obiekt we wszechświecie.
P2: Jaka jest siła grawitacji między dwoma obiektami?
Siła grawitacji między dwoma ciałami o masach m1oraz m2w odległości r od siebie można obliczyć korzystając ze wzoru podanego poniżej:
F = Gm 1 M 2 / R 2
P3: Kto odkrył siłę grawitacji?
Angielski matematyk Izaak Newton dokonał pierwszego odkrycia praw i sił grawitacyjnych.
konwersja int na ciąg znaków w Javie
P4: Jakie są dwie właściwości siły grawitacyjnej?
Poniżej przedstawiono ważne właściwości sił grawitacyjnych:
- Siły grawitacyjne są zawsze atrakcyjne i najsłabsze ze wszystkich sił podstawowych.
- Jest to rodzaj Siły Bezkontaktowej, ponieważ nie wymaga żadnego kontaktu fizycznego ani dotyku, aby system obiektów doświadczył jej.
P5: Jaka jest wielkość siły grawitacji?
Wartość siły grawitacji pomiędzy Ziemią a obiektem o masie 1 kg wynosi 9,8 N.
P6: Jaki jest zakres siły grawitacyjnej?
Zasięg siły grawitacji jest nieskończony.