重力は、質量を持つ 2 つ以上の物体の間に引力を生成する自然現象です。これは、物体が別の物体に近づくときに受ける加速度を説明します。重力または引力は、 2 つ以上の物体の質量とそれらの間の距離から計算できます。次に、その計算方法とその効果について説明します。
重力計算機
次のツールを使用すると、2 つの物体間の重力を計算できます。操作は非常に簡単で、2 つの質量の値とそれらの位置の距離を入力するだけです。その後、「計算」ボタンを押すだけで、すぐに非常に正確な結果が得られます。
万有引力の法則
この法則は、質量を持つ 2 つ以上の物体間の引力を確立します。したがって、この法則が教えてくれるのは、(有名な万有引力の公式とは別に) 物体が大きくなり、物体が互いに近づくほど、引力が大きくなるということです。
したがって、この概念を天体物理学に当てはめると、研究対象(天体)が大きくなればなるほど、重力も大きくなります。この比例関係により、重力がどのように機能するかについて少し理解できますが、重力の正確な値の計算方法を学びたい場合は、読み続けることをお勧めします。
重力の公式
2 つのオブジェクト間の引力を計算するには、次の式を適用します。
この式には次の変数が含まれます: 最初の物体の質量 (m1)、2 番目の物体の質量 (m2)、距離 (d)、および重力定数 (G) = 6.6742 · 10 -11 。これらの値をすべて知っている場合は、重力が 2 つの物体間に生成する引力を計算できます。質量はキログラム、距離はメートルで表現する必要があり、結果は力に対応する単位であるニュートンで取得されることに注意してください。
ニュートン
ニュートン (N) は、物理学者アイザック ニュートンにちなんで命名された、SI (国際単位系) における力の測定単位です。その定義は、1 キログラムの質量が以前の速度と比較して 1 m/s の速度で移動するように、1 秒間かかる力です。つまり、 1 ニュートン = 1 Kg x (m/s) 2 です。この定義は、 ニュートンの第 2 法則または基本原理に基づいています。
派生式
万有引力の公式から、計算したい内容に応じてさまざまな変数を分離できます。彼らは常に重力によって生じる力について尋ねるとは限らないため、2 つの物体間の距離、または質量の 1 つを計算するよう求められることもあります。ただし、以下の 3 つの公式は最初に教えた公式から推測できるため、暗記する必要はありません。
さまざまな物体間の引力
3 つ以上の物体間の引力を計算したい場合、変数が欠落しているため、以前にコメントした式に頼ることはできません。このため、別の方法を使用して、質量の 1 つに関する重力を計算する必要があります。これは、すべての物体の引力を加えることによって行われます。わかりやすくするために、次の式に従う必要があります。
基本的に、最初に説明した重力の公式を使用して、システムを構成するすべての物体の特定の質量に対する引力を計算する必要があります。この例では質量 1 を使用します。すべての力の値を持っているので、それらを合計するだけです。このようにして、問題の質量に作用する重力を取得します。この数学的手順は、最大無限の質量のセットに適用できます。
重力に関する結論
要約すると、重力は質量に直接依存し、距離の二乗に反比例すると言えます。それは、この記事の冒頭で述べた数式から直接推測できます。
最後に、ある点での重力場の強度または重力加速度を知ることができる式も追加します。この式は、万有引力の公式とニュートンの第 2 法則 (F = mxa) の公式から来ています。以下にその意味を示します。
地球重力
さらに、地球の重力の値は物体が地球から受ける加速度であることも説明したいと思います。この加速度は、惑星によって生成される引力と惑星の遠心力または回転力の合計によって形成されます。地球の重力の正確な値は、9.80665 m/s 2 または1 gに相当します。これは、 gが地球の重力に等しいためです。
地球と他の物体との間の引力を計算するとき、その距離は惑星の半径と物体が位置する高さの合計であることを考慮する必要があります。これは多くの人が忘れていることですが、重力の公式を適用する前に 2 つの距離を加算することが重要です。そうしないと、結果が不正確になります。