Сила тяжести: определение, формулы, примеры задач (полностью)
Сила гравитации или гравитации - это сила притяжения, которая действует на все частицы, имеющие массу во Вселенной.
Слово гравитация означает одну из четырех фундаментальных сил, существующих в этой вселенной. Подробнее читайте в обзоре ниже.
Оглавление
Определение силы тяжести
Гравитационная сила - самый важный тип силы, потому что уравнение не может быть сведено к более простой форме силы (фундаментальной силе).
Эта гравитация возникает из-за того, что масса объекта оказывает силу притяжения на объекты, которые также имеют массу.
Когда проводится сравнение, Гравитация прямо пропорциональна массе объекта и обратно пропорциональна квадрату расстояния до объекта.
Гравитация обладает универсальными или всеобъемлющими свойствами, так что она применима ко всем объектам во Вселенной.
Эта гравитация вызовет силу притяжения между всеми частицами, имеющими массу, поэтому они следуют за гравитацией.
Вот что может ответить на все природные явления, например, почему планеты вращаются вокруг Солнца, а Луна вокруг Земли.
Ответ на вопрос выше из-за гравитации.
Сила трения не включается в фундаментальную силу, потому что эта сила возникает из-за взаимодействия между атомами и молекулами на двух поверхностях, которые трутся друг о друга.
Сила гравитации в общей теории относительности
При интерпретации в классической концепции.
Гравитация - это свойство, которое возникает в каждом объекте, имеющем массу и привлекательные характеристики.
Разница в том, что в общей теории относительности гравитация является частью времени и пространства. Таким образом, это можно интерпретировать как трехмерное время.
Например, когда вы кладете мяч на гибкую поверхность, он будет рассматриваться как двухмерное пространство.
Это создает ограничение в движении пространства на поверхности, которое видно только в двух измерениях.
Находясь в гибкой сфере, вы можете перемещаться в трех измерениях и относиться к течению времени.
Когда гибкий объект перемещается по плоской плоскости, он будет иметь массу. Так что это заставит объект двигаться вниз, что означает, что объект движется в трех измерениях и находится под влиянием времени.
Итак, Альберт Эйнштейн пришел к выводу, что общая теория относительности - это связь между трехмерным движением и временем.
Формула силы тяжести / Закон всемирного тяготения Ньютона
Чтобы рассчитать значение силы тяжести, вы можете использовать формулу ниже.
Формула силы тяжести:
F = G м1м2/р2
Информация:
G = гравитационная постоянная (6,67 · 10-11 м3 / кгс2)
м1 а также м2= масса двух предметов (кг)
r = расстояние между двумя объектами (м)
F = гравитационная сила (Н) (единица силы)
В международной системе F измеряется в ньютонах (Н), м1 а также м2 в килограммах (кг), р в метрах (м), а также постоянная грамм примерно равно 6,67 × 10−11 Н м2 кг−2.
Из этих уравнений можно вывести уравнение для расчета веса.
Внутренний вес объекта - это произведение массы объекта и ускорения свободного падения.
Уравнение может быть следующим: W = mg. w - вес объекта.
m = масса, грамм = ускорение свободного падения. Это ускорение свободного падения варьируется от места к месту.
Формула гравитационного ускорения или гравитационное поле:
г = G M / R2
g '= G M / (R-h) 2
M '= MV' / V
M '= M (R-h) 3 / R3
g '= g (R-h) / R
Информация :
g = ускорение свободного падения земля (м / с2)
g '= ускорение свободного падения планета (м / с2)
G = гравитационная постоянная (6,67 · 10-11 м3 / кгс2)
R = расстояние между двумя объектами (м)
h = высота объекта (м)
M = масса планеты Земля (кг)
M '= масса планеты (кг)
Вы можете использовать приведенную выше формулу в качестве справочного материала при работе над проблемой вычисления силы тяжести, создаваемой объектом.
Примеры проблем силы тяжести
Вот несколько примеров проблемы силы тяжести, в том числе следующие:
1. Есть планеты A и B с соотношением масс 2: 3. Что касается пальцев, то соотношение 1: 4. Если вес планеты A равен w, то каков вес объекта на планете B?
Отвечать:
Известен:
мА = 2
mB = 3
RA = 1
РБ = 4
М = м
WP = м
Отвечать:
w = GMm / r2
wA = G мА м / rA2
wA = 2 гм / 12
m = w / 2G
wB = G mB m / rB2
wB = G3m / 42
wB = 3Гм / 16
wB = (3G / 16) (с 2G)
wB = 3w / 32
Из приведенного выше расчета получается, если вес объекта B на расстоянии R - 3w / 32.
2. Если две планеты имеют массу 2 x 1020 кг и 4 х 1020 кг, имеет расстояние между центрами двух планет 2 х 105 км. Затем вычислите величину силы притяжения между двумя планетами!
Отвечать:
м1 = 2 х 1020 кг
м2 = 4 х 1020 кг
г = 2 х 105 км = 2 х 108 м
F = Gм1.m2р2
F = 6 672,10-112.1020 х 4,1020(2.108)2
F = 1,33,1014 N
3. Отношение силы гравитационного поля Земли для двух объектов, где один находится на поверхности земли, а другой - на высоте R от поверхности земли (R = радиус Земли), составляет?
Отвечать:
r1 = R (у поверхности земли)
r2 = R + 12R = 32R
Сравните два уравнения гравитационного поля:
g1g2 = G.mr12
G.mr12 = r22 r12
g1g2 = (3 / 2.R) 2
R2 = 9: 4
Итак, отношение гравитационного поля medan т.е. 9: 4
4. Земля испытывает ускорение свободного падения 9,8 м / с2. Каково значение ускорения свободного падения относительно высоты R от поверхности земли? (R: радиус Земли)
Отвечать:
Известен:
h = R
g = 9,8 м / с2
Отвечать:
g '= G M / (R + h) 2
g '= G M / (2R) 2
г '= г / 4
g '= 2,45 м / с2
Таким образом, можно сделать вывод, если значение силы тяжести, имеющее место на объектах на высоте R составляет 2,45 м / с2.
5. Известно, что существует 2 планеты с разной массой, а именно 4 × 1020 кг и 2 × 1020 кг. Две планеты находятся на расстоянии 2 × 105 км друг от друга. Что такое гравитационная сила между двумя планетами?
Отвечать:
m1 = 2 x 1020 кг
m2 = 4 x 1020 кг
r = 2 x 105 км = 2 x 108 м
F = G m1.m2r2
F = 6 672,10-11 2,1020 x 4,1020 (2,108) 2
F = 1,33,1014 Н