Gravity Force: Definition, Formler, Exempelproblem (komplett)
Gravitationskraften eller gravitas är en attraktiv kraft som äger rum på alla partiklar som har massa i universum.
Ordet gravitation har betydelsen av en av de fyra grundläggande krafterna som finns i detta universum. Läs mer i recensionen nedan.
Innehållsförteckning
Definition av Gravity Force
Gravitationskraften är den viktigaste typen av kraft, eftersom ekvationen inte kan reduceras till en enklare form av kraft (grundläggande kraft).
Denna tyngdkraft uppstår eftersom massan av ett objekt utövar en attraktiv kraft på föremål som också har massa.
När en jämförelse görs, Gravitationen kommer då att vara direkt proportionell mot objektets massa och omvänt proportionell mot kvadratet på objektets avstånd.
Gravitation har universella eller omfattande egenskaper så att det gäller alla objekt i universum.
Denna gravitation kommer att orsaka en attraktiv kraft mellan alla partiklar som har massa, så de följer gravitationen.
Det är det som kan svara på alla naturfenomen, till exempel varför planeterna kretsar kring solen och månen runt jorden.
Svaret på frågan ovan är på grund av tyngdkraften.
Friktionskraft ingår inte i den grundläggande kraften eftersom denna kraft uppstår på grund av interaktioner mellan atomer och molekyler på de två ytorna som gnuggar mot varandra.
Kraften av gravitation i allmän relativitet
När det tolkas i det klassiska konceptet.
Gravitation är en egenskap som kommer att uppstå i varje objekt som har massa och har attraktiva egenskaper.
Skillnaden är att gravitationen i allmänhet är en del av tid och rum. Så det kan tolkas som en tredimensionell tid.
När du till exempel placerar en boll på en flexibel yta kommer den att behandlas som ett tvådimensionellt utrymme.
Detta skapar en begränsning i ytrummets rörelse som bara syns i två dimensioner.
I den flexibla sfären kan du röra dig i tre dimensioner och kommer att relatera till tidens gång.
När ett flexibelt föremål flyttas i ett plant plan kommer det att ha massa. Så att det kommer att få objektet att röra sig nedåt vilket innebär att objektet rör sig i tre dimensioner och påverkas av tiden.
Så Albert Einstein drog slutsatsen att allmän relativitet är förhållandet mellan tredimensionell rörelse och tid.
Gravity Force Formula / Newtons lag om universell tyngdkraft
För att beräkna tyngdvärdet kan du använda formeln nedan.
Gravity Formula:
F = G m1m2/ r2
Information:
G = gravitationskonstant (6,67 10-11 m3 / kgs2)
m1 och m2= massan av de två föremålen (kg)
r = avståndet mellan de två objekten (m)
F = gravitationskraft (N) (kraftenhet)
I det internationella systemet, F uppmätt i newton (N), m1 och m2 i kg (kg), r i meter (m), liksom konstanten G ungefär lika med 6,67 × 10−11 N m2 kg−2.
Från dessa ekvationer kan den härledas till en ekvation för beräkning av vikt.
Ett föremåls inre vikt är produkten av föremålets massa och accelerationen på grund av tyngdkraften.
Ekvationen kan vara som följer: W = mg. w är föremålets vikt.
m = massa, g = acceleration på grund av gravitation. Denna gravitationsacceleration varierar från plats till plats.
Gravitationsaccelereringsformel eller Gravitationsfält:
g = G M / R2
g '= G M / (R-h) 2
M '= MV' / V
M '= M (R-h) 3 / R3
g '= g (R-h) / R.
Information:
g = acceleration på grund av gravitation jorden (m / s2)
g '= acceleration på grund av gravitation planet (m / s2)
G = gravitationskonstant (6,67 10-11 m3 / kgs2)
R = avståndet mellan de två objekten (m)
h = objektets höjd (m)
M = planetjordens massa (kg)
M '= planetens massa (kg)
Du kan använda formeln ovan som referensmaterial när du arbetar med problemet med att beräkna tyngdvärdet som produceras av ett objekt.
Exempel på tyngdkraftsproblem
Här är några exempel på gravitationskraftens materia, inklusive följande:
1. Det finns planeterna A och B med ett massförhållande på 2: 3. När det gäller fingrarna är förhållandet 1: 4. Om vikten på planet A är w, vad är då vikten på objektet på planeten B?
Svar:
Är känd:
mA = 2
mB = 3
RA = 1
RB = 4
M = m
WP = m
Svar:
w = GMm / r2
wA = G mA m / rA2
wA = 2Gm / 12
m = w / 2G
wB = G mB m / rB2
wB = G3m / 42
wB = 3Gm / 16
wB = (3G / 16) (w / 2G)
wB = 3w / 32
Från ovanstående beräkning erhålls om vikten av objekt B på avstånd R är 3w / 32.
2. Om de två planeterna har en massa på 2 x 1020 kg och 4 x 1020 kg, har ett avstånd mellan de två planets centrum på 2 x 105 km. Beräkna sedan storleken på den attraktiva kraften mellan de två planeterna!
Svar:
m1 = 2 x 1020 kg
m2 = 4 x 1020 kg
r = 2 x 105 km = 2 x 108 m
F = Gm1.m2r2
F = 6 672,10-112.1020 x 4,1020(2.108)2
F = 1,33,1014 N
3. Förhållandet mellan styrkan och jordens gravitationsfält för två objekt, där det ena är på jordytan och det andra ligger på en höjd av R från jordytan (R = jordens radie) är?
Svar:
r1 = R (vid jordytan)
r2 = R + 12R = 32R
Jämför de två gravitationsfältekvationerna:
g1g2 = G.mr12
G.mr12 = r22 r12
g1g2 = (3 / 2.R) 2
R2 = 9: 4
Så förhållandet mellan gravitationsfältet medan dvs 9: 4
4. Jorden upplever en acceleration på grund av tyngdkraften på 9,8 m / s2. Vad är värdet på accelerationen på grund av tyngdkraften i förhållande till höjden R från jordytan? (R: jordradie)
Svar:
Är känd:
h = R
g = 9,8 m / s2
Svar:
g '= G M / (R + h) 2
g '= G M / (2R) 2
g '= g / 4
g '= 2,45 m / s2
Så det kan dras om tyngdvärdet som äger rum på föremål på en höjd R är 2,45 m / s2.
5. Det är känt att det finns 2 planeter med olika massor, nämligen 4 × 1020 kg och 2 × 1020 kg. De två planeterna är 2 × 105 km från varandra. Vad är gravitationskraften mellan de två planeterna?
Svar:
m1 = 2 x 1020 kg
m2 = 4 x 1020 kg
r = 2 x 105 km = 2 x 108 m
F = G m1.m2r2
F = 6,672,10-11 2,1020 x 4,1020 (2,108) 2
F = 1,33,1014 N