Ауырлық күші - физиканың негізгі күштерінің бірі. Гравитацияның ең маңызды аспектісі - бұл әмбебап: барлық объектілердің өзіне басқа заттарды тартатын тартылыс күші бар. Кез келген затқа әсер ететін ауырлық күші екі заттың массасына және олардың арасындағы қашықтыққа байланысты.
Қадамдар
2 -ден 1 -ші бөлім: Екі зат арасындағы ауырлық күшін есептеу
Қадам 1. Затты тартатын ауырлық күшінің теңдеуін анықтаңыз, Fгравитация = (Гм1м2)/д2.
Нысанға тартылыс күшін дұрыс есептеу үшін бұл теңдеуде екі заттың да массасы және объектілердің бір -бірінен қаншалықты алыс екендігі ескеріледі. Айнымалылар төменде анықталған.
- Fгравитация бұл ауырлық күшінің әсерінен болатын күш
- G - әмбебап тартылыс константасы 6.673 x 10-11 Нм2/кг2
- м1 бұл бірінші объектінің массасы
- м2 бұл екінші заттың массасы
- d - екі объектінің центрлері арасындағы қашықтық
- Кейде сіз d әрпінің орнына r әрпін көресіз. Екі таңба да екі объект арасындағы қашықтықты білдіреді.
Қадам 2. Сәйкес көрсеткіш бірліктерін қолданыңыз
Бұл теңдеу үшін метрикалық бірліктерді қолдану қажет. Заттардың массасы килограмммен (кг), ал қашықтық метрмен (м) болуы керек. Есептеуді жалғастырмас бұрын осы бірліктерді түрлендіру қажет.
3 -қадам. Қарастырылып отырған заттың массасын анықтаңыз
Кішігірім заттар үшін оларды таразымен немесе таразымен өлшеуге болады, олардың салмағын граммен анықтауға болады. Үлкен нысандар үшін кестеден немесе интернеттен шамамен массаны іздеуге тура келеді. Физика есептерінде объектінің массасы әдетте сізге беріледі.
Қадам 4. Екі заттың арасындағы қашықтықты өлшеңіз
Егер сіз зат пен жер арасындағы тартылыс күшін есептеуге тырыссаңыз, онда объектінің жердің ортасынан қаншалықты алыс екенін анықтау қажет.
- Жер бетінен орталыққа дейінгі қашықтық шамамен 6.38 x 106 м.
- Сіз жер бетіндегі әр түрлі биіктіктегі объектілерге жер орталығының шамамен арақашықтығын қамтамасыз ететін кестелер мен басқа ресурстарды таба аласыз.
Қадам 5. Теңдеуді шешіңіз
Теңдеудің айнымалыларын анықтағаннан кейін оларды қосуға және шешуге болады. Сіздің барлық бірліктеріңіз метрикалық және дұрыс масштабта екеніне көз жеткізіңіз. Массасы килограммен, ал қашықтығы метрмен болуы керек. Амалдардың дұрыс ретін қолдана отырып, теңдеуді шешіңіз.
- Мысалы: Жер бетіндегі 68 кг адамға ауырлық күшін анықтаңыз. Жердің массасы 5,98х1024 кг.
- Барлық айнымалы мәндердің сәйкес бірліктері бар екеніне көз жеткізіңіз. м1 = 5,98 x 1024 кг, м2 = 68 кг, G = 6.673 x 10-11 Нм2/кг2және d = 6.38 x 106 м
- Теңдеуді жазыңыз: Fгравитация = (Гм1м2)/д2 = [(6.67 x 10-11) x 68 x (5,98 x 1024)]/(6.38 x 106)2
- Екі объектінің массасын бірге көбейтіңіз. 68 x (5.98 x 1024) = 4,06 x 1026
- M көбейтіндісін көбейтіңіз1 және м2 гравитациялық тұрақтылық бойынша Г. (4,06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016
- Екі объектінің арасындағы қашықтықты квадратқа салыңыз. (6.38 x 106)2 = 4,07 x 1013
- G x m көбейтіндісін бөліңіз1 x m2 Ньютондағы тартылыс күшін табу үшін квадраттық қашықтық бойынша (N). 2.708 x 1016/4,07 x 1013 = 665 Н.
- Ауырлық күші 665 Н.
2 -ден 2 -бөлім: Жердегі тартылыс күшін есептеу
Қадам 1. Ньютонның екінші қозғалыс заңын түсініңіз, F = ma
Ньютонның екінші қозғалыс заңы кез келген объект тор немесе тепе -теңдіксіз күш әсер еткенде тездетілетінін айтады. Басқаша айтқанда, егер күш қарама -қарсы бағытта әрекет ететін күштерден үлкен затқа әсер етсе, онда объект үлкен күш бағытында жылдамдайды.
- Бұл заңдылықты F = ma теңдеуімен қорытындылауға болады, мұнда F - күш, m - заттың массасы, ал а - үдеу.
- Осы заңды қолдана отырып, ауырлық күшінің әсерінен белгілі үдеуді қолдана отырып, жер бетіндегі кез келген заттың ауырлық күшін есептей аламыз.
Қадам 2. Жердегі тартылыс күшінің әсерінен үдеуді біліңіз
Жер бетінде ауырлық күші объектілердің 9,8 м/с жылдамдықпен үдеуіне әкеледі2. Жер бетінде біз жеңілдетілген F теңдеуін қолдана аламызгравитация = мг ауырлық күшін есептеу үшін.
Егер сіз күштің дәлме -дәл келуін қаласаңыз, жоғарыдағы F теңдеуін қолдана аласызгравитация = (GMжерм)/к2 ауырлық күшін анықтау.
Қадам 3. Сәйкес көрсеткіш бірліктерін қолданыңыз
Бұл теңдеу үшін метрикалық бірліктерді қолдану қажет. Заттың массасы килограмммен (кг), ал үдеу секундына метрмен (м/с) болуы керек.2). Есептеуді жалғастырмас бұрын осы бірліктерді түрлендіру қажет.
4 -қадам. Қарастырылып отырған заттың массасын анықтаңыз
Кішігірім заттар үшін олардың салмағын килограмммен (кг) анықтау үшін таразымен немесе таразымен өлшеуге болады. Үлкен нысандар үшін кестеден немесе интернеттен шамамен массаны іздеуге тура келеді. Физика есептерінде объектінің массасы әдетте сізге беріледі.
Қадам 5. Теңдеуді шешіңіз
Теңдеудің айнымалыларын анықтағаннан кейін оларды қосуға және шешуге болады. Сіздің барлық бірліктеріңіз метрикалық және дұрыс масштабта екеніне көз жеткізіңіз. Массасы килограммен, ал қашықтығы метрмен болуы керек. Амалдардың дұрыс ретін қолданып, теңдеуді шешіңіз.
- Сол теңдеуді жоғарыдан қолданып, жуықтаудың қаншалықты жақын екенін көрейік. Жер бетіндегі 68 кг адамға ауырлық күшін анықтаңыз.
- Барлық айнымалы мәндердің сәйкес бірліктері бар екеніне көз жеткізіңіз: m = 68 кг, g = 9,8 м/с2.
- Өз теңдеуіңізді жазыңыз. Fгравитация = мг = 68*9,8 = 666 Н.
- F = мг кезінде ауырлық күші 666 Н құрайды, ал дәлірек теңдеуді қолдану 665 Н күшін береді. Көріп отырғаныңыздай, бұл мәндер бірдей.
Бейне - бұл қызметті пайдалану арқылы кейбір ақпарат YouTube -пен бөлісілуі мүмкін
Кеңестер
- Бұл екі формула бірдей нәтиже беруі керек, бірақ қысқа формуланы планета бетіндегі объектілерді талқылау кезінде қолдану оңай.
- Бірінші формуланы қолданыңыз, егер сіз планетада тартылыс әсерінен үдеуді білмесеңіз немесе ай мен планета сияқты екі үлкен объектінің арасындағы тартылыс күшін анықтасаңыз.
