Saturs

• Soļi
• 1. daļa no 2: Gravitācijas pievilcības aprēķināšana starp diviem objektiem
• 2. daļa no 2: Zemes gravitācijas pievilcības aprēķināšana
• Padomi

Smaguma spēks tiek uzskatīts par vienu no fizikas pamatmijiedarbībām. Svarīgākā gravitācijas spēka īpašība ir tā, ka tā ir universāla - visi objekti piesaista viens otru. Smaguma spēks, kas iedarbojas starp diviem objektiem, ir atkarīgs no to masas lieluma un attāluma starp tiem.

Soļi

1. daļa no 2: Gravitācijas pievilcības aprēķināšana starp diviem objektiem

1. 1 Pierakstiet vienādojumus gravitācijas spēkam, ar kuru objekti tiek piesaistīti viens otram:F_grav = (Gm₁m₂) / d... Lai aprēķinātu gravitācijas spēku, ir jāzina mijiedarbojošo objektu masas un attālums starp tiem. Formulā iekļautie daudzumi ir uzskaitīti zemāk.
   • F_grav - smaguma spēks;
   • G - gravitācijas konstante 6,673 x 10 Nm / kg;
   • m₁ - pirmā objekta masa;
   • m₂ - otrā objekta masa;
   • d - attālums starp divu objektu masas centriem.
   • Dažreiz tā vietā d izmantojiet apzīmējumu r... Abi simboli apzīmē attālumu starp diviem objektiem.
2. 2 Izmantojiet atbilstošās metriskās vienības. Metriskās vienībās izteiktās vērtības jāaizstāj šajā vienādojumā. Objektu masa jāizsaka kilogramos (kg) un attālums metros (m). Pirms turpināt aprēķinus, visas vērtības ir jāpārvērš metriskajās vienībās.
3. 3 Nosakiet attiecīgā objekta masu. Pietiekami mazus priekšmetus var nosvērt uz skalas un atrast to svaru kilogramos (kg). Daudz lielākus objektus var meklēt uzziņu grāmatās vai internetā. Parasti masa tiek dota fiziskās problēmas stāvoklī.
4. 4 Izmēriet attālumu starp diviem objektiem. Ja vēlaties aprēķināt gravitācijas spēku starp objektu un Zemi, jums jānosaka attālums starp šo objektu un Zemes centru.
   • Attālums no Zemes virsmas līdz tās centram ir aptuveni 6,38 x 10 m.
   • Internetā varat atrast tabulas un citus datus ar informāciju par aptuveniem attālumiem no Zemes centra līdz objektiem, kas atrodas noteiktā augstumā virs Zemes virsmas.
5. 5 Veiciet aprēķinus. Kad esat atradis visu nepieciešamo daudzumu vērtības, tās jāaizstāj formulā un jāaprēķina. Pārliecinieties, ka visi mērījumi ir metriskās un pareizās vienībās. Masai jābūt kilogramos, bet attālumam - metros. Pēc tam veiciet aprēķinus pareizā secībā.
   • Apskatīsim piemēru. Nosakiet gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz cilvēku, kas sver 68 kg, stāvot uz Zemes virsmas. Zemes masa ir 5,98 x 10 kg.
   • Pārliecinieties, vai visi daudzumi ir pareizajā mērvienībā: m₁ = 5,98 x 10 kg, m₂ = 68 kg, G = 6,673 x 10 Nm / kg, d = 6,38 x 10 m.
   • Pierakstiet formulu: F_grav = (Gm₁m₂) / d = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)] / (6,38 x 10).
   • Reiziniet abu objektu masas: 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10.
   • Reiziniet produktu m₁ un m₂ uz gravitācijas konstanti G: (4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2,708 x 10.
   • Kvadrējiet attālumu starp diviem objektiem: (6,38 x 10) = 4,07 x 10.
   • Sadaliet gabalu G x m₁ x m₂ uz attāluma kvadrāta rezultāts ir gravitācijas spēks ņūtonos (N): 2,708 x 10 / 4,07 x 10 = 665 N.
   • Tādējādi smaguma spēks ir 665 N.

2. daļa no 2: Zemes gravitācijas pievilcības aprēķināšana

1. 1 Saskaņā ar Ņūtona otro likumu F = ma. Šis likums saka, ka spēka (vai visu spēku nulles rezultāta) ietekmē ķermenis kustēsies ar paātrinājumu. Citiem vārdiem sakot, ja spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, nav līdzsvarots ar citiem spēkiem, šis ķermenis ar paātrinājumu pārvietosies šī spēka darbības virzienā.
   • Šo likumu var izteikt kā vienādojumu F = ma, kur F - jauda, m - ķermeņa masa, a - paātrinājums.
   • Izmantojot šo vienādojumu un zināmo gravitācijas izraisītā paātrinājuma vērtību, var aprēķināt gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz jebkuru ķermeni uz Zemes virsmas.
2. 2 Uzziniet par brīvā kritiena paātrinājumu. Uz Zemes gravitācijas spēks izraisa paātrinājumu 9,8 m / s. Tādējādi gravitācijas spēku uz Zemes virsmas var aprēķināt, izmantojot vienkāršu formulu F_grav = mg.
   • Lai precīzāk aprēķinātu gravitācijas spēku, varat izmantot iepriekš doto vienādojumu F_grav = (ĢM_{No zemes}m) / d.
3. 3 Izmantojiet metriskās vienības. Metriskās vienībās izteiktās vērtības jāaizstāj šajā vienādojumā. Ķermeņa masa jāizsaka kilogramos (kg) un paātrinājums metros sekundē kvadrātā (m / s). Pirms aprēķiniem visas vērtības jāpārvērš metriskās vienībās.
4. 4 Nosakiet interesējošā objekta masu. Pietiekami mazus priekšmetus var nosvērt uz skalas un noteikt to masu kilogramos (kg). Daudz lielākus objektus var meklēt uzziņu grāmatās vai internetā. Parasti masa tiek dota fiziskās problēmas stāvoklī.
5. 5 Veikt aprēķinus. Kad esat atradis visu nepieciešamo daudzumu vērtības, tās jāaizstāj formulā un jāaprēķina. Pārliecinieties, ka visi mērījumi ir metriskās un pareizās vienībās. Masai jābūt kilogramos, bet attālumam - metros. Pēc tam veiciet aprēķinus pareizā secībā.
   • Pieņemsim iepriekš minēto problēmu un redzēsim, cik precīzi rezultāti tiek sniegti pēc šīs formulas.Definēsim gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz 68 kg smagu cilvēku, stāvot uz Zemes virsmas.
   • Pārliecinieties, vai visi daudzumi ir izteikti atbilstošās vienībās: m = 68 kg, g = 9,8 m / s.
   • Uzrakstīsim formulu: F_grav = mg = 68 * 9,8 = 666 N.
   • Tādējādi vienādojums F = mg dod gravitācijas spēku 666 N, bet precīzāka formula dod vērtību 665 N. Kā redzat, šīs vērtības ir praktiski vienādas.

Padomi

• Abām norādītajām formulām vajadzētu dot vienādu rezultātu, bet otro formulu ir vieglāk izmantot, apsverot objektus uz planētas virsmas.
• Izmantojiet pirmo formulu, ja nezināt gravitācijas paātrinājumu uz planētas virsmas vai jums ir jānosaka gravitācijas spēks starp diviem lieliem objektiem, piemēram, starp planētu un tās pavadoni.