Гравитация — это естественное явление, которое порождает силу притяжения между двумя или более физическими телами, имеющими массу. Это объясняет ускорение, которое испытывает объект, когда он приближается к другому. Силу гравитации или силу гравитационного притяжения можно рассчитать, исходя из массы двух или более объектов и расстояния между ними. Далее мы объясним, как он рассчитывается и каковы его последствия.
гравитационный калькулятор
С помощью следующего инструмента вы можете рассчитать силу гравитации между двумя телами. Его работа очень проста, вам просто нужно ввести значения двух масс и расстояние, на котором они расположены. Тогда вам останется только нажать кнопку «Рассчитать» и вы сразу получите очень точный результат .
Закон всемирного тяготения
Этот закон устанавливает силу притяжения между двумя или более телами, имеющими массу. Итак, этот закон говорит нам (помимо знаменитой формулы всемирного тяготения), что чем больше тела и чем ближе они друг к другу, тем больше сила притяжения.
Следовательно, если мы применим эту концепцию к астрофизике, поскольку объекты исследования (астрономические тела) больше, сила гравитации также будет больше. Эта пропорциональная зависимость дает нам небольшое представление о том, как работает гравитация, но если вы хотите узнать, как рассчитать точное значение силы тяжести, рекомендуем продолжить чтение.
формула гравитации
Для расчета силы притяжения между двумя объектами мы применяем следующую формулу:
В выражении участвуют следующие переменные: масса первого объекта (м1), масса второго объекта (м2), расстояние (d) и гравитационная постоянная (G) = 6,6742 · 10 -11 . Если вы знаете все эти значения, вы сможете рассчитать силу притяжения , которую создает гравитация между двумя объектами. Обратите внимание, что массы необходимо выражать в килограммах, расстояние — в метрах, а результат будет получен в Ньютоне — единице измерения силы.
Ньютон
Ньютон (Н) — единица измерения силы в СИ (Международной системе единиц), названная в честь физика Исаака Ньютона. Его определение — это сила, которая прикладывается в течение одной секунды к массе в один килограмм так, что она движется со скоростью 1 м/с по сравнению с предыдущей скоростью. Другими словами, 1 Ньютон = 1 кг x (м/с) 2 . Это определение основано на втором законе или фундаментальном принципе Ньютона .
производные формулы
Из формулы всемирного тяготения мы можем выделить различные переменные в зависимости от того, что мы хотим вычислить. Поскольку они не всегда спрашивают нас о силе, создаваемой гравитацией, они также могут попросить нас вычислить расстояние между двумя телами или одной из масс. Хотя вам не следует запоминать три приведенные ниже формулы, поскольку вы можете вывести их из первой, которой мы вас научили.
сила притяжения между различными телами
Когда мы хотим рассчитать силу притяжения между более чем двумя объектами, мы не можем прибегнуть к формуле, которую мы комментировали ранее, потому что нам не хватает переменных. Вот почему необходимо рассчитывать силу гравитации по отношению к одной из масс другим методом. Мы делаем это, складывая силы притяжения всех тел. Чтобы было понятнее, нам нужно следовать следующей формуле:
По сути, мы должны рассчитать с помощью формулы гравитации, которую мы прокомментировали вначале, силу притяжения всех тел, образующих систему , по отношению к определенной массе , в случае примера мы используем массу 1. Как только вы есть значения всех сил, вы просто складываете их вместе. Таким образом, вы получаете гравитационную силу, действующую на рассматриваемую массу. Эту математическую процедуру можно применять к множествам масс до бесконечности.
Выводы о гравитационной силе
Подводя итог, можно сказать, что сила гравитации напрямую зависит от массы и обратно пропорциональна квадрату расстояния. Что можно вывести непосредственно с помощью математической формулы, которую мы упомянули в начале этой статьи.
Наконец, мы также хотим добавить формулу, которая позволит нам узнать интенсивность гравитационного поля или ускорение силы тяжести в точке. Это выражение происходит из формулы всемирного тяготения и формулы второго закона Ньютона (F = mxa). Ниже вы можете увидеть, что мы имеем в виду.
земная гравитация
Кроме того, мы хотим объяснить, что сила гравитации Земли — это ускорение, которое объекты получают от планеты Земля. Это ускорение образуется суммой силы притяжения, создаваемой планетой, и центробежной или вращательной силы планеты. Точное значение силы тяжести Земли эквивалентно 9,80665 м/с 2 или 1 г. Это потому, что g равна гравитации Земли.
Когда мы рассчитываем силу притяжения между Землей и другим телом, мы должны учитывать, что расстояние представляет собой сумму радиуса планеты плюс высоту, на которой находится объект. Многие забывают об этом, но важно сложить два расстояния перед применением формулы гравитации, иначе результат будет неверным.