закон универзалне гравитације

Физички

2022

Објашњавамо шта је закон универзалне гравитације, каква је његова формула и изјава. Такође, примери употребе ваше формуле.

Закон универзалне гравитације описује гравитациону интеракцију тела.

Шта је закон универзалне гравитације?

Закон универзалне гравитације је један од законафизички формулисао Исак Њутн у својој књизиПхилосопхиае Натуралис Принципиа Матхематицаиз 1687. Описује гравитациону интеракцију између масивних тела и успоставља однос пропорционалности Сила гравитације са маса тела.

Да би формулисао овај закон, Њутн је закључио да је сила којом се две масе привлаче једна другу пропорционална производу њихових маса подељеним растојањем које их раздваја на квадрат. Ове дедукције су резултат емпиријске провере помоћу посматрање.

Закон подразумева да што су два тела ближа и масивнија, то ће се интензивније привлачити једно друго. Као и други Њутнови закони, он је представљао искорак напред у научно знање времена.

Међутим, данас знамо да од одређене количине масе овај закон губи на важности (у случају супермасивних објеката), те је неопходно радити са Законом опште релативности који је 1915. године формулисао Алберт Ајнштајн. Закон универзалне гравитације је онда апроксимација Ајнштајновом закону, али је и даље корисно разумети већину гравитационих феномена света.Сунчев систем.

Изјава о закону универзалне гравитације

Формална изјава овог Њутновског закона каже да:

„Сила којом се два објекта привлаче пропорционална је производу њихових маса и обрнуто пропорционална квадрату удаљености која их раздваја.“

То значи да се било која два тела привлаче са већом или мањом силом у зависности од тога колико је њихова маса већа или мања, а према удаљености између њих.

Формула закона универзалне гравитације

Основна формула закона универзалне гравитације је следећа:

Ф = | (Г. М1. М2) / р² | . р *

Где:

  • Ф је сила привлачења између две масе
  • Г је универзална константа гравитације (6,673484,10-11 Н.м2 / кг2)
  • м1 је маса једног од тела
  • м2 је маса другог тела
  • р растојање које их раздваја.
  • р * је јединични вектор који показује правац силе.

Ако се израчунају привлачне силе сваког тела (сила коју маса 1 чини на 2 и обрнуто), имаћемо две силе једнаке по модулу и супротног смера. Да бисте добили ову разлику у предзнацима, потребно је да напишете једначину на следећи начин:

Ф12 = | Г. м1.м2 / (р11-р2) 3 | . (р1-р2)

Када мењамо 1 са 2, добијамо силу за сваки случај. Овако написано, вектор (р1-р2) даје тачан правац (знак) за сваку силу.

Примери закона универзалне гравитације

Хајде да решимо пар вежби као пример примене ове формуле.

  • Претпоставимо да се маса од 800 кг и маса од 500 кг привлаче у вакууму, раздвојени размаком од 3 метра. Како можемо израчунати силу привлачности коју доживљавају?

Једноставно примените формулу:

Ф = Г. (м1.м2) / р2

Што ће бити: Ф = (6,67 × 10-11 Н.м2 / кг2). (800 кг. 500 кг) / (3м) 2

И онда: Ф = 2,964 к 10-6 Н.

  • Још једна вежба: На које растојање морамо поставити два тела масе 1 кг, тако да се привлаче силом од 1 Н?

Полазећи од исте формуле

Ф = Г. (м1.м2) / р2

Очистићемо дистанцу, остајући при томе р2 = Г. (м1.м2) / Ф

Или шта је исто: р = √ (Г. [м1.м2]) / Ф

То јест: р = √ (6,67 × 10-11 Н.м2 / кг2. 1кг к 1кг) / 1Н

Резултат је да је р = 8,16 к 10-6 метара.

!-- GDPR -->