Niutono visuotinės gravitacijos dėsnis naudojamas gravitacijos jėgai paaiškinti. Gravitacinė jėga yra nekontaktinės jėgos rūšis, gravitacinė jėga yra gamtos jėga, kuri visada yra patraukli ir konservatyvi. Gravitacinė jėga apibrėžiama kaip traukos jėga, kurią patiria du ar daugiau kontaktuojančių objektų. Gravitacijos jėga nustatoma pagal formulę, gautą iš Niutono visuotinio traukos dėsnio, žinomo kaip Gravitacinės jėgos formulė. Mūsų aplinka yra apsupta gravitacijos. Jis nustato, kiek mes sveriame ir kiek toli krepšinio kamuolys atšoks prieš atsitrenkdamas į žemę, kai bus mestas. Jėga, kurią Žemė veikia jums, yra lygi gravitacijos jėgai Žemėje. Gravitacinė jėga yra lygi jūsų svoriui, kai esate ramybėje ant Žemės paviršiaus arba šalia jo. Taip pat gravitacinio lauko buvimas reikalingas perduodant šilumą per natūralią konvekciją.

Turinys

• Kas yra Gravitacinė jėga?
• Niutono gravitacijos dėsnis
• Gravitacinės jėgos formulė
• Gravitacinės jėgos vienetas
• Gravitacinės jėgos savybės
• Gravitacinės jėgos pavyzdžiai
• Skirtumas tarp gravitacijos ir gravitacinės jėgos

Gravitacinės jėgos pavyzdys

Kas yra Gravitacinė jėga?

Gravitacinis arba gravitacija yra jėga, kuri traukia bet kuriuos du kūnus visatoje, nesvarbu, ar jie turi vienodą masę, ar ne. Niutono gravitacijos dėsnis teigia, kad visi objektai, įskaitant save, traukia vienas kitą. Gravitacinės jėgos vienetas yra niutonas, žymimas kaip N.

Gravitacijos studijoms buvo daug naudos iš daugelio žinomų mokslininkų. XVII amžiaus pradžioje italų astronomas Galilėjus Galilėjus atrado, kad visi objektai tolygiai įsibėgėja link Žemės centro. Savo novatoriškoje 1687 m. studijoje anglų matematikas Isaacas Newtonas pirmą kartą atrado gravitacinius dėsnius.

Gravitacija laikoma pagrindine jėga, nes jos įtaką bet kuriam objektui galima lengvai pastebėti. Taigi gravitacinė jėga veikia kiekvieną objektą, kuris turi masę. Taigi gravitacinė jėga yra pagrindinė jėga. Kadangi tarp objektų nėra prisilietimo, gravitacinė jėga yra nekontaktinė. Kadangi jis yra sufokusuotas orbitos, kurioje objektas juda, centre, jis yra įcentrinis. Ji yra atsakinga už kūno orbitos palaikymą. Nuo centro nukreiptą vilkiką patiria besisukantis kūnas. Išcentrinė jėga sukelia šį traukimą. Iš visų pagrindinių jėgų gravitacinė jėga yra silpniausia.

Skaitykime daugiau apie - Pagreitis dėl gravitacijos

Niutono gravitacijos dėsnis

Niutono gravitacinė formulė

Niutono gravitacijos dėsnis arba Niutono Visuotinės gravitacijos dėsnis (arba Visuotiniai gravitacijos dėsniai) yra įstatymas, vedantis į tolesnį gravitacijos tyrimą ir teigiantis, kad visi visatos objektai, turintys bet kokią masę, visada traukia vienas kitą traukos jėga. Ši traukos jėga vadinama gravitacijos jėga (F), kuri yra

• Tiesiogiai proporcingas masių sandaugai (m₁ir m₂) iš dviejų objektų, besiliečiančių su kitais, ir
• Atvirkščiai proporcingas atstumo (r) tarp jų centrų kvadratui.

Aukščiau nurodyto dėsnio išraiška arba santykis pateikiamas gravitacinės jėgos formule, aptariama toliau:

Gravitacinės jėgos formulė

Gravitacijos dėsnis suteikia gravitacijos jėgą (F) tarp dviejų masių kūnų (m₁ir m₂) atstumu r, išskyrus jų centrus, pateikiama taip:

F∝ m ₁ m ₂

F ∝ 1/r ²

Dabar, sujungus pirmiau minėtus du santykius, kaip

F∝ m ₁ m ₂ / r ²

F = Gm ₁ m ₂ / r ²

kur G yra proporcingumo konstanta, žinoma kaip Gravitacinė konstanta (= 6,67 × 10⁻¹¹N⋅ m²/kilogramas²).

Gravitacinės jėgos vienetas

• Gravitacinės jėgos SI vienetas yra Niutonas (N).
• Gravitacinės jėgos matmenų formulė yra [M¹L¹T^-2].

Gravitacinės jėgos savybės

Štai keletas svarbių būdingų gravitacinės jėgos bruožų,

• Gravitacinės jėgos visada yra patrauklios ir silpniausios iš visų pagrindinių jėgų.
• Tai yra nekontaktinės jėgos rūšis, nes jai nereikia jokio fizinio kontakto ar prisilietimo, kurį patiria objektų sistema.
• Gravitacinė jėga yra didelio nuotolio jėga ir jai nereikia jokios terpės.
• Gravitacinės jėgos reikšmė Žemės paviršiuje yra pastovi.

Taip pat skaitykite: Kontaktinės ir nekontaktinės pajėgos

Gravitacinės jėgos pavyzdžiai

Kai kurie kasdieniai gravitacinės jėgos pavyzdžiai gali būti aptarti kaip:

Žemės gravitacinė jėga

Kiekvienas objektas yra veikiamas Žemės gravitacijos, reiškinio, žinomo kaip gravitacija. Negalime laisvai plūduriuoti ore dėl gravitacijos, kuri laiko mus ant žemės. Jėga, kurią Žemė ir mes abu taikome planetai, yra lygi. Tačiau Žemė lieka nepaveikta dėl savo didžiulio dydžio. Jei pakabintas objektas bus paleistas, jis natūraliai nukris Žemės centro kryptimi.

normalizavimas duomenų bazėje

Gravitacinė jėga tarp Žemės ir Mėnulio

Dėl Žemės ir Mėnulio gravitacinės traukos Mėnulis sukasi aplink Žemę. Norėdami apskaičiuoti šią jėgą, į gravitacinės jėgos formulę įtraukiame jų mases ir atstumą tarp jų dviejų centrų. Tada buvo nustatyta, kad gravitacinė jėga tarp Žemės ir Mėnulio yra 2 × 10^dvidešimtN.

Saulės gravitacinė jėga

Dėl didžiulės masės Saulė veikia gravitacinę jėgą, kurios diapazonas yra labai platus. Dėl šios traukos jėgos visos planetos skrieja aplink Saulę elipsės pavidalu. Gravitacinės jėgos formulė gali būti naudojama norint nustatyti traukos jėgą, veikiančią Žemę nuo Saulės, ir buvo nustatyta, kad ji yra 3,5 × 10²²N.

Saulės gravitacinė jėga

Skirtumas tarp gravitacijos ir gravitacinės jėgos

Gravitacija prieš gravitaciją

Išsamiai aptarkime pagrindinius gravitacijos ir gravitacinės jėgos skirtumus, kaip nurodyta toliau esančioje lentelėje:

Skaityti daugiau,

• Skirtumas tarp gravitacijos jėgos ir gravitacijos
• Keplerio planetų judėjimo dėsnis
• Veiksniai, įtakojantys pagreitį dėl gravitacijos

Gravitacinės jėgos pavyzdžiai

1 pavyzdys: Raskite traukos jėgą tarp dviejų dramblių, kurių vieno masė 1000 kg, o kito masė 800 kg, jei atstumas tarp jų yra 5 m.

Sprendimas:

Duota: m₁= 1000 kg, m₂= 800 kg, r = 5 m

Gravitacinės jėgos formulė pateikta taip: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

Čia G = 6,67 × 10⁻¹¹N⋅ m²/kilogramas²

Pakeitę reikšmes formulėje, gauname:

F_g=frac{6.67 ×10^{−11}N⋅ m^2/kg^2)(1000 kg)(800 kg)}{5^2}

F _g = 2,1 × 10 ^-6 N

java objektas

2 pavyzdys: Raskite gravitacinę traukos jėgą tarp 50 kg sveriančio žmogaus ir 1500 kg masės autobuso, jei atstumas tarp jų yra 10 m.

Sprendimas:

Duota: m₁= 50 kg, m₂= 1500 kg, r = 10 m

Gravitacinės jėgos formulė pateikta taip: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

Čia G = 6,67 × 10⁻¹¹N⋅ m²/kilogramas²

Pakeitę reikšmes formulėje, gauname:

F_g=frac{6.67 ×10^{−11}N⋅ m^2/kg^2)(50 kg)(1500 kg)}{10^2}

F _g = 5,0025 × 10 ^-8 N

3 pavyzdys: Tarkime, kad gravitacinė jėga tarp dviejų kūnų tam tikru atstumu yra 4 N. Raskite traukos jėgą, jei atstumas tarp jų padvigubėja.

Sprendimas:

Niutono gravitacijos dėsnis teigia, kad gravitacinė jėga tarp dviejų taškinių objektų yra tiesiogiai proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui.

F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

Lygtis rodo, kad esant nurodytoms masėms, jei r pakeičiamas 2r, jėga tampa 1/4 pradinės jėgos. Todėl traukos jėga taps 4/4 =1 N.

4 pavyzdys: Žemės masė yra 6 × 10 ²⁴ kilogramas. Atstumas tarp Žemės ir Saulės yra 1,5 × 10 ^vienuolika m. Jei gravitacinė jėga tarp jų yra 3,5 × 10 ²² N, kokia yra Saulės masė?

Sprendimas:

Duota: m_{tai yra}= 6 × 10²⁴kg, r = 1,5 × 10^vienuolikam ir F = 3,5 × 10²²N

Gravitacinės jėgos formulė pateikta taip: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2} .

⇒ 3,5 × 10²²N =frac{6.67×10^{-11}×6×10^{24}×m_{sun}}{(1.5×10^{11})^2}

⇒ Saulės masė =frac{3.5×10^{22}×2.25×10^{22}}{40.02×10^{13}}

= 1,967 × 10 ³⁰ kilogramas

DUK apie gravitacijos jėgą

1 klausimas: apibrėžkite gravitacijos jėgą.

Gravitacinė jėga yra jėga, kuri traukia bet kuriuos du objektus visatoje, nesvarbu, ar jie turi vienodą masę, ar ne. Be to, Niutono visuotinis gravitacijos dėsnis teigia, kad viskas, įskaitant jus, traukia kiekvieną kitą objektą visatoje.

2 klausimas: kas yra gravitacinė jėga tarp dviejų objektų?

Gravitacinė jėga tarp dviejų objektų masės m₁ir m₂atstumu r vienas nuo kito galima apskaičiuoti naudojant toliau nurodytą formulę:

F = Gm ₁ m ₂ / r ²

3 klausimas: kas atrado gravitacijos jėgą?

Anglų matematikas Isaacas Newtonas pirmą kartą atrado gravitacijos dėsnius ir jėgas.

4 klausimas: kokios yra dvi gravitacinės jėgos savybės?

Toliau pateikiamos svarbios gravitacinių jėgų savybės:

• Gravitacinės jėgos visada yra patrauklios ir silpniausios iš visų pagrindinių jėgų.
• Tai yra nekontaktinės jėgos rūšis, nes jai nereikia jokio fizinio kontakto ar prisilietimo, kurį patiria objektų sistema.

5 klausimas: koks yra gravitacinės jėgos dydis?

Gravitacinės jėgos tarp žemės ir 1 kg objekto dydis yra 9,8 N.

6 klausimas: koks yra gravitacinės jėgos diapazonas?

Gravitacinės jėgos diapazonas yra begalinis.