Calculați gravitatea

Gravitatea este una dintre forțele naturii. Cel mai important aspect al gravitației este că este universal: toate lucrurile sunt atrase unul de celălalt prin gravitate. Greutatea care funcționează pe orice obiect depinde de masa ambelor obiecte și de distanța reciprocă.

conținut

Pași
Partea 1calculând gravitatea între două obiecte
Partea 2calculați gravitatea pe pământ
Sfaturi

pași

Partea 1
Calculând gravitatea între două obiecte

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 1

Dați definiția pentru compararea gravitației cu care este atras un obiect, F_Grav = (Gm₁m₂) / d² . Pentru a determina corect gravitatea pe un obiect, această ecuație se bazează pe masa ambelor obiecte și distanța dintre cele două obiecte. Variabilele sunt definite mai jos.

F_Grav este gravitatea
G constanta gravitației universale este de 6.673 x 10^-11 nm²/ kg²
m₁ este masa primului obiect
m₂ este masa celui de-al doilea obiect
d este distanța dintre centrul ambelor obiecte
Uneori veți avea scrisoarea r vezi în loc de scrisoare d. Ambele simboluri reprezintă distanța dintre ambele obiecte.

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 2

Utilizați unitățile de măsură corecte. Pentru această comparație specifică va trebui să utilizați sistemul metric. Masa ambelor obiecte trebuie să fie exprimată în kilograme (kg) și distanța în metri (m). Va trebui să convertiți aceste unități înainte de a putea continua calculul.

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 3

Determinați masa obiectului relevant. Puteți cântări obiecte mai mici pe o scară sau balanță pentru a determina greutatea în kilograme (kg). În ceea ce privește obiectele mai mari, va trebui să faci o estimare a masei folosind un tabel sau online. În cazul problemelor fizice, masa obiectului este de obicei cunoscută.

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 4

Măsurați distanța dintre cele două obiecte. Dacă doriți să calculați gravitatea dintre un obiect și Pământ, va trebui să determinați cât de departe este îndepărtat obiectul din centrul Pământului.

Distanța de la suprafața Pământului până la centru este de aproximativ 6,38 x 10⁶ m.

Puteți găsi tabele și alte informații online despre distanța medie a unui obiect față de centrul Pământului la distanțe diferite de suprafața Pământului.

Rezolvați ecuația. Odată ce ați definit variabilele ecuației, le puteți completa și rezolva ecuația. Asigurați-vă că toate unitățile se află în sistemul de măsurare și au scala corectă. Masa aparține în kilograme, iar distanța în metri trebuie menționată. Rezolvați ecuația utilizând secvența de procesare corectă.

De exemplu: Determinați gravitatea unei persoane de 68 kg pe suprafața Pământului. Masa Pământului este de 5,98 x 10²⁴ kg.

Asigurați-vă că toate variabilele dvs. au unitățile potrivite. m₁ = 5,98 x 10²⁴ kg m₂ = 68 kg, G = 6,673 x 10^-11 nm²/ kg², și d = 6,38 x 10⁶ m

Notați ecuația: F_Grav = (Gm₁m₂) / d² = [(6,67 x 10^-11) x 68 x (5,98 x 10²⁴)] / (6,38 x 10⁶)²

Înmulțiți masa celor două obiecte unul cu celălalt. 68 x (5,98 x 10²⁴) = 4,06 x 10²⁶

Înmulțiți produsul m₁ și m₂ cu constanta gravitationala G. (4,06 x 10²⁶) x (6,67 x 10^-11) = 2,708 x 10¹⁶

Strângeți distanța dintre cele două obiecte. (6,38 x 10⁶)² = 4,07 x 10¹³

Distribuiți produsul produsului G x m₁ x m₂ prin încadrarea distanței pentru determinarea gravității în Newton (N). 2,708 x 10¹⁶/ 4,07 x 10¹³ = 665 N

Gravitatea este 665 N.

Partea 2
Calculați gravitatea pe Pământ

Înțelegeți a doua lege a mișcării lui Newton, F = ma. A doua lege a mișcării lui Newton afirmă că fiecare obiect se va accelera atunci când se exercită o forță netă sau dezechilibrată. Cu alte cuvinte, în cazul în care se exercită o forță asupra unui obiect, care este mai mare decât forțele care acționează asupra obiectului în direcția opusă, că obiectul va accelera apoi în direcția de forța mai mare.

Această lege poate fi rezumată cu ajutorul ecuației F = ma, prin care F puterea, m masa obiectului și o accelerația este.
Cu ajutorul acestei ecuații putem calcula gravitatea fiecărui obiect de pe suprafața Pământului, folosind accelerația gravitațională cunoscută.

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 7

Știți ce este accelerația gravitațională pe Pământ. Pe pământ gravitația asigură o accelerație de 9,8 m / s². Pe suprafața Pământului putem vedea ecuația simplificată F_Grav = mg pentru calcularea gravitației.

Dacă doriți o abordare mai exactă a gravitației, puteți folosi întotdeauna ecuația de mai sus, F_Grav = (GM_pământm) / d².

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 8

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 9

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 10

Rezolvați ecuația. Odată ce ați definit variabilele ecuației, le puteți completa și rezolva ecuația. Asigurați-vă că toate unitățile se află în sistemul de măsurare și au scala corectă. Masa trebuie să fie în kilograme și distanța în metri. Rezolvați ecuația utilizând secvența de procesare corectă.

Folosim aceeași ecuație ca mai sus și începem să ne uităm la cât de bun este abordarea noastră. Determinați gravitatea unei persoane de 68 kg pe suprafața Pământului.

Asigurați-vă că toate variabilele au unitățile corecte: m = 68 kg, g = 9,8 m / s².

Notați ecuația. F_Grav = mg = 68 * 9,8 = 666 N.

cu F = mg este gravitatea este 666 N, în timp ce o comparație mai exactă produce o forță de 665 N. După cum puteți vedea, aceste valori sunt aproape identice.

sfaturi

Aceste două formule ar trebui să producă același rezultat, însă formula mai scurtă este mai ușor de aplicat sarcinilor legate de obiectele de pe suprafața pământului.
Utilizați prima formulă, dacă nu știi accelerația gravitațională pe o planetă, sau când determină atracția dintre două obiecte foarte mari, cum ar fi între o lună și o planetă.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit