Lov om universel gravitation

Vi forklarer dig, hvad loven om universel gravitation er, hvordan det er dens formel og dens udsagn. Derudover eksempler på brugen af ​​dens formel.

1. Hvad er loven om universel gravitation?

Law of Universal Gravitation er en af ​​de fysiske love formuleret af Isaac Newton i sin bog Philosophiae Naturalis Principia Mathematica fra 1687. Den beskriver gravitationsinteraktionen mellem organer, der er udstyret med masse, og skaber et forhold Proportionel n af den styrke, som disse organer tiltrækker hinanden med.

For at formulere denne lov udledte Newton, at den kraft, som to masser tiltrækker sig, er proportional med produktet af deres masser divideret med afstand, der adskiller dem i kvadratet. Disse fradrag er resultatet af empirisk verifikation ved observation samt det matematiske geni hos den engelske videnskabsmand.

Ved at øge afstanden, der adskiller to legemer, fungerer denne lov derfor omtrent, som om hele massen af ​​begge legemer er koncentreret i dens tyngdepunkt. Det vil sige, jo tættere og mere massive to kroppe er, jo mere intenst vil de tiltrække . Som andre Newtonian love repræsenterede det et spring fremad i den videnskabelige beregning af tiden.

Imidlertid ved vi i dag, at denne lov fra en vis masse mister sin gyldighed (det vil sige i tilfælde af supermassive genstande), hvorefter vidnerne overføres til den almindelige relativitetslov, der blev formuleret i 1915 af Albert Einstein Dog er loven om universel gravitation stadig nyttig til at forstå de fleste af tyngdepunktet i solsystemet.

Det kan tjene dig: Videnskabelig viden, Videnskabelig metode

1. Erklæring om loven om universel gravitation

Den formelle erklæring om denne Newtonske lov siger det

Kraften, som to objekter tiltrækkes, er proportional med produktet af deres masser og omvendt proportional med kvadratet på afstanden, der adskiller dem ”.

Dette betyder, at ethvert to legemer tiltrækkes med en større eller mindre kraft afhængig af, at deres masse er større eller mindre, og også afhængig af afstanden imellem dem.

Mere i: Force of Gravity

1. Formel for loven om universel gravitation

Den grundlæggende formel for loven om universel gravitation er følgende:

hvor:

• F er tiltrækningskraften mellem to masser
• G er den universelle gravitationskonstant (beregnet til 6.673484.10 ^-11 Nm ² / kg ² )
• m ₁ er massen af det første legeme
• m ₂ er massen af det andet legeme
• r afstanden, der adskiller dem.

Hvis de attraktive kræfter i hvert legeme (F1 og F2) beregnes, vil der være to lige kræfter i modul og i modsat retning, og i stedet for at blive annulleret kombineres de. Dette kræver en vektorformel:

F ₁₂ = -G. (m _1. m ₂ ) / ǁr ₂ -r ₁ ǁ ² . ȗ ₁₂

Hvor ȗ ₁₂ er enhedsvektoren, der kan trækkes fra tyngdepunktet fra det ene objekt til det andet.

1. Eksempler på loven om universel gravitation

Lad os løse et par øvelser som et eksempel på anvendelsen af ​​denne formel.

• Antag, at en masse på 800 kg og en anden på 500 kg tiltrækkes i et vakuum, adskilt af et rum på 3 meter. Hvordan kan vi beregne den tiltrækningskraft, de oplever?

Ved blot at anvende formlen:

F = G. (m _1. M ₂ ) / r2

Hvad vil det være: F = (6, 67 × ^10-11 Nm ² / kg ² ). (800 kg. 500 kg) / (3) ²

Og derefter: F = 2.964 x ^10-6 N.

• Fra et andet synspunkt, hvor langt skal vi placere to masselegemer på 1 kg, så de tiltrækker med en styrke på 1 N?

Fra den samme formel

F = G. (m _1. M ₂ ) / r2

Vi rydder afstanden og holder os ved at r ² = G. (m _1. M ₂ ) / F

Eller hvad er det samme: r = √ (G. [m _1. M ₂ ]) / F

Det vil sige: r = √ (6, 67 × ^10-11 Nm ² / kg ^2. 1 kg x 1 kg) / 1N

Resultatet er, at r = 8, 16 x ^10-6 meter.

Fortsæt med: Gravitationsfelt.