Gravitatsiya fizikaning asosiy kuchlaridan biridir. Gravitatsiyaning eng muhim jihati shundaki, u universaldir: hamma jismlar o'ziga boshqa jismlarni o'ziga tortadigan tortish kuchiga ega. Har qanday jismga ta'sir qiladigan tortishish kuchi ikkala jismning massasiga va ular orasidagi masofaga bog'liq.
Qadamlar
2 -qismning 1 -qismi: Ikki jism o'rtasidagi tortishish kuchini hisoblash
Qadam 1. Jismni tortadigan tortishish kuchi tenglamasini aniqlang, Ftortishish = (Gm1m2)/d2.
Jismga tortish kuchini to'g'ri hisoblash uchun bu tenglamada ikkala jismning massasi va jismlarning bir -biridan qanchalik uzoqligi hisobga olinadi. O'zgaruvchilar quyida aniqlanadi.
- Ftortishish bu tortishish kuchi
- G - universal tortishish konstantasi 6.673 x 10-11 Nm2/kg2
- m1 bu birinchi ob'ektning massasi
- m2 bu ikkinchi jismning massasi
- d - ikki jismning markazlari orasidagi masofa
- Ba'zan d harfi o'rniga r harfini ko'rasiz. Ikkala belgi ham ikkita ob'ekt orasidagi masofani ifodalaydi.
2 -qadam. Kerakli metrik birliklardan foydalaning
Bu tenglama uchun siz metrik birliklardan foydalanishingiz kerak. Ob'ektlar massasi kilogrammda (kg), masofa esa metrda (m) bo'lishi kerak. Hisoblashni davom ettirishdan oldin siz ushbu birliklarga aylantirishingiz kerak.
3 -qadam. Ko'rib chiqilayotgan ob'ektning massasini aniqlang
Kichikroq narsalar uchun siz ularni tarozida tortishingiz yoki vaznini grammda aniqlashingiz mumkin. Kattaroq ob'ektlar uchun siz taxminiy massani jadvalda yoki Internetda qidirishingiz kerak bo'ladi. Fizika muammolarida, odatda, ob'ektning massasi sizga taqdim etiladi.
Qadam 4. Ikki ob'ekt orasidagi masofani o'lchab ko'ring
Agar siz ob'ekt va yer o'rtasidagi tortishish kuchini hisoblamoqchi bo'lsangiz, ob'ektning er markazidan qanchalik uzoqda ekanligini aniqlashingiz kerak.
- Er yuzasidan markazgacha bo'lgan masofa taxminan 6.38 x 106 m.
- Jadvallar va boshqa manbalarni Internetda topishingiz mumkin, bu sizga er markazining har xil balandlikdagi ob'ektlarga taxminiy masofalarini beradi.
5 -qadam. Tenglamani yeching
Tenglamaning o'zgaruvchilarini aniqlagandan so'ng, siz ularni ulashingiz va hal qilishingiz mumkin. Sizning barcha birliklaringiz metrikada va to'g'ri o'lchovda ekanligiga ishonch hosil qiling. Massa kilogrammda va masofa metrda bo'lishi kerak. Amallarning to'g'ri tartibidan foydalanib, tenglamani eching.
- Masalan: Er yuzidagi og'irligi 68 kg bo'lgan odamga tortish kuchini aniqlang. Erning massasi 5,98 x 1024 kg.
- Barcha o'zgaruvchilar mos birliklarga ega ekanligiga ishonch hosil qiling. m1 = 5.98 x 1024 kg, m2 = 68 kg, G = 6.673 x 10-11 Nm2/kg2va d = 6.38 x 106 m
- Tenglama yozing: F.tortishish = (Gm1m2)/d2 = [(6.67 x 10-11) x 68 x (5,98 x 1024)]/(6.38 x 106)2
- Ikki narsaning massasini birgalikda ko'paytiring. 68 x (5.98 x 1024) = 4,06 x 1026
- M mahsulotini ko'paytiring1 va m2 gravitatsion doimiylik bilan G. (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016
- Ikki ob'ekt orasidagi masofani kvadratga aylantiring. (6.38 x 106)2 = 4,07 x 1013
- G x m mahsulotni bo'linadi1 x m2 Nyutondagi tortishish kuchini topish uchun kvadrat masofa bo'yicha (N). 2.708 x 1016/4,07 x 1013 = 665 Sh. N
- Og'irlik kuchi 665 N.
2 -qism 2: Erdagi tortishish kuchini hisoblash
1 -qadam. Nyutonning ikkinchi harakat qonunini tushuning, F = ma
Nyutonning ikkinchi harakat qonunida aytilishicha, har qanday ob'ekt aniq yoki muvozanatsiz kuch ta'sirida tezlashadi. Boshqacha qilib aytganda, agar kuch teskari yo'nalishda harakat qiladigan kuchlardan kattaroq narsaga ta'sir qilsa, ob'ekt katta kuch yo'nalishi bo'yicha tezlashadi.
- Bu qonunni F = ma tenglamasi bilan umumlashtirish mumkin, bu erda F - kuch, m - jismning massasi va a - tezlanish.
- Bu qonun yordamida biz er yuzidagi har qanday jismning tortishish kuchini tortishish kuchi tufayli ma'lum bo'lgan tezlanishdan foydalanib hisoblashimiz mumkin.
2 -qadam. Erdagi tortishish kuchi tufayli tezlanishini biling
Yerda tortishish kuchi jismlarning 9,8 m/s tezlikda tezlashishiga olib keladi2. Er yuzasida biz soddalashtirilgan F tenglamasidan foydalanishimiz mumkintortishish = mg, tortish kuchini hisoblash uchun.
Agar siz kuchning aniqroq yaqinlashishini xohlasangiz, yuqoridagi tenglamadan foydalanishingiz mumkin, Ftortishish = (GMyerm)/d2 tortishish kuchini aniqlash.
3 -qadam. To'g'ri metrik birliklardan foydalaning
Bu tenglama uchun siz metrik birliklardan foydalanishingiz kerak. Ob'ektning massasi kilogrammda (kg), tezlanish esa sekundiga kvadrat metrda (m/s) bo'lishi kerak.2). Hisoblashni davom ettirishdan oldin siz ushbu birliklarga aylantirishingiz kerak.
4 -qadam. Ko'rib chiqilayotgan ob'ektning massasini aniqlang
Kichikroq narsalar uchun siz ularni tarozida tortishingiz yoki uning vaznini kilogrammda (kg) aniqlashingiz mumkin. Kattaroq ob'ektlar uchun siz taxminiy massani jadvalda yoki Internetda qidirishingiz kerak bo'ladi. Fizika muammolarida, odatda, ob'ektning massasi sizga taqdim etiladi.
5 -qadam. Tenglamani yeching
Tenglamaning o'zgaruvchilarini aniqlagandan so'ng, siz ularni ulashingiz va hal qilishingiz mumkin. Sizning barcha birliklaringiz metrikada va to'g'ri o'lchovda ekanligiga ishonch hosil qiling. Massa kilogrammda va masofa metrda bo'lishi kerak. Amallarning to'g'ri tartibidan foydalanib, tenglamani eching.
- Keling, yuqoridan xuddi shu tenglamani ishlatamiz va taxminiylik qanchalik yaqinligini ko'rib chiqamiz. Er yuzidagi og'irligi 68 kg bo'lgan odamga tortish kuchini aniqlang.
- Barcha o'zgaruvchilar mos birliklarga ega ekanligiga ishonch hosil qiling: m = 68 kg, g = 9,8 m/s2.
- Tenglamangizni yozing. Ftortishish = mg = 68*9,8 = 666 N.
- F = mg bilan tortishish kuchi 666 N ni tashkil qiladi, aniqroq tenglamadan foydalanilganda 665 N kuch hosil bo'ladi. Ko'rib turganingizdek, bu qiymatlar deyarli bir xil.
Video - bu xizmatdan foydalanib, ba'zi ma'lumotlar YouTube bilan bo'lishishi mumkin
Maslahatlar
- Bu ikkita formulalar bir xil natija berishi kerak, lekin qisqa formuladan sayyora yuzasidagi ob'ektlarni muhokama qilishda foydalanish osonroq.
- Agar siz sayyoradagi tortishish tezligini bilmasangiz yoki oy va sayyora kabi ikkita juda katta ob'ekt o'rtasidagi tortishish kuchini aniqlasangiz, birinchi formuladan foydalaning.
