ertare.com

Cum se calculează forța gravitației

Gravitatea este una dintre forțele fundamentale ale fizicii. Cel mai important aspect al gravitației este universalitatea sa: toate obiectele au o forță gravitațională care atrage alte obiecte față de ele. Forța gravitațională care acționează asupra oricărui obiect depinde de masele ambelor obiecte și de distanța dintre ele.

pași

Partea 1
Calculați forța de gravitație între două obiecte

Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 1
1
Definiți ecuația forței de gravitație care atrage un obiect, FGrav = (Gm1m2) / d. Pentru a calcula corect forța gravitațională a unui obiect, această ecuație ia în considerare masele celor două obiecte și cât de departe sunt obiectele unele de altele. Apoi, fiecare dintre variabilele care o compun este definită.
  • FGrav este forța pe care o exercită gravitația.
  • G este constanta gravitației universale 6.673 x 10 Nm / kg
  • m1 este masa primului obiect.
  • m2 este masa celui de-al doilea obiect.
  • d este distanța dintre centrele ambelor obiecte.
  • Uneori este folosită o literă r în loc de a d. Fiecare dintre cele două simboluri reprezintă distanța dintre cele două obiecte.
  • Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 2
    2
    Utilizați unitățile metrice corespunzătoare. Pentru această ecuație, trebuie să utilizați unități metrice. Masele obiectelor trebuie să fie exprimate în kilograme (kg), iar distanța trebuie să fie în metri (m). Înainte de a continua calculul, este necesar convertiți unitățile dacă nu sunt exprimate în metri și kilograme.
  • Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 3
    3
    Determinați masa obiectului în cauză. În cazul obiectelor mici, le puteți cântări pe o scară pentru a stabili greutatea lor în kilograme (kg). Dacă obiectul este mare, va trebui să căutați valoarea aproximativă a masei sale online sau într-un tabel. În problemele de fizică, de obicei vă vor spune ce este masa obiectului.
  • Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 4
    4
    Măsurați distanța dintre cele două obiecte. Dacă încercați să calculați forța de gravitație dintre un obiect și pământ, trebuie să stabiliți cât de departe este obiectul din centrul pământului.
  • Distanța de la suprafața pământului până la centru este de aproximativ 6,38 x 10 m.
  • Puteți găsi tabele și alte resurse online care raportează distanțele aproximative de la centrul pământului la obiectele situate la diferite niveluri de la suprafață.
  • Imaginea intitulată
    5
    Rezolvați ecuația. După ce ați definit variabilele, le puteți înlocui în ecuație și o puteți rezolva. Asigurați-vă că toate unitățile sunt exprimate în funcție de sistemul metric și de scara corespunzătoare. Masa trebuie exprimată în kilograme, iar distanța, în metri. Rezolvați ecuația în funcție de ordinea operațiilor.
  • De exemplu, imaginați-vă că trebuie să determinați forța gravitațională exercitată de o persoană de 68 kg pe suprafața pământului. Masa pământului este de 5,98 x 10 kg.
  • Asigurați-vă că toate variabilele au unitățile corespunzătoare: m1 = 5,98 x 10 kg, m2 = 68 kg, G = 6,673 x 10 Nm / kg și d = 6,38 x 10 m
  • Scrieți ecuația: FGrav = (Gm1m2) / d = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)] / (6,38 x 10)
  • Înmulțiți masele celor două obiecte: 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10
  • Înmulți produsul din m1 și m2 de constanta de gravitație G: (4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2,708 x 10
  • Pătrundeți distanța dintre cele două obiecte: (6,38 x 10) = 4,07 x 10
  • Împărțiți produsul G x m1 x m2 la distanța pătrat pentru a găsi forța de gravitație în Newtons (N): 2.708 x 10 / 4.07 x 10 = 665 N
  • Forța de gravitație este de 665 N.

    • Partea 2
    Calculați forța gravitației în pământ



    Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 6
    1
    Aceasta cuprinde noua lege a mișcării lui Newton, F = ma. Al doilea lege de mișcare al lui Newton prevede că orice obiect se va accelera atunci când se aplică o forță netă sau o forță dezechilibrată. Cu alte cuvinte, dacă un obiect este aplicat o forță mai mare decât forțele care acționează în direcția opusă, obiectul se va accelera în direcția forței superioare.
    • Această lege poate fi rezumată cu ajutorul ecuației F = ma, unde F este puterea, m masa obiectului și la accelerare.
    • Folosind această lege, puteți calcula forța de gravitație a oricărui obiect care se află pe suprafața pământului, utilizând valoarea cunoscută a accelerației exercitate de gravitație.
  • Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 7
    2
    Aflați ce accelerație exercită gravitația pe pământ. Pe pământ, forța gravitațională determină accelerarea obiectelor la o viteză de 9,8 m / s. Pe suprafața pământului, puteți utiliza ecuația simplificată FGrav = mg pentru a calcula forța gravitației.
  • Oricum, dacă doriți o aproximare mai precisă a forței, puteți folosi ecuația anterioară FGrav = (GMpământm) / d pentru a determina forța gravitației.
  • Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 8
    3
    Utilizați unitățile metrice corespunzătoare. Pentru această ecuație, trebuie să utilizați unități metrice. Masa obiectului trebuie exprimată în kilograme (kg), iar accelerația trebuie exprimată în metri pe secundă (m / s). Înainte de a continua calculele, trebuie convertiți unitățile la kilograme și metri pe secundă pătrat.
  • Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 9
    4
    Determinați masa obiectului în cauză. În cazul obiectelor mici, le puteți cântări pe o scară pentru a stabili greutatea lor în kilograme (kg). Dacă obiectul este mare, va trebui să căutați valoarea aproximativă a masei sale online sau într-un tabel. În problemele de fizică, de obicei vă vor spune ce este masa obiectului.
  • Imaginea intitulată Calculați Forța de Gravitate Pasul 10
    5
    Rezolvați ecuația. După ce ați definit variabilele, le puteți înlocui în ecuație și o puteți rezolva. Asigurați-vă că toate unitățile sunt exprimate în funcție de sistemul metric și de scara corespunzătoare. Masa trebuie exprimată în kilograme, iar distanța în metri. Rezolvați ecuația în funcție de ordinea operațiilor.
  • Utilizați aceeași ecuație de mai sus și verificați cât de precis este apropierea. Determinați forța gravitațională a unei persoane de 68 kg pe suprafața pământului.
  • Asigurați-vă că toate variabilele sunt exprimate în unitățile corespunzătoare: m = 68 kg, g = 9,8 m / s.
  • Scrieți ecuația: FGrav = mg = 68 * 9,8 = 666 N.
  • Dacă utilizați ecuația F = mg forța gravitației este 666 N, în timp ce dacă folosiți cea mai exactă ecuație, veți obține o forță de 665 N. După cum puteți vedea, aceste valori sunt aproape identice.

    • sfaturi

    • Aceste două formule ar trebui să dea același rezultat, însă formula mai scurtă este mai simplă dacă trebuie să rezolvați problemele obiectelor care se află pe suprafața planetei.
    • Utilizați această formulă dacă nu cunoașteți accelerația produsă de forța gravitațională pe o planetă sau dacă doriți să determinați forța gravitației între două obiecte foarte mari, cum ar fi luna și o planetă.
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit
    Cum se sortează straturile în Microsoft PublisherCum se sortează straturile în Microsoft Publisher
    Cum se calculează centrul de greutateCum se calculează centrul de greutate
    Cum se calculează lucrareaCum se calculează lucrarea
    Cum se calculează jouleleCum se calculează joulele
    Cum se calculează accelerațiaCum se calculează accelerația
    Cum se calculează distanța parcursă a unui obiect folosind kinematică vectorialăCum se calculează distanța parcursă a unui obiect folosind kinematică vectorială
    Cum se calculează energia cineticăCum se calculează energia cinetică
    Cum se calculează flotabilitateaCum se calculează flotabilitatea
    Cum se calculează forțaCum se calculează forța
    Cum se calculează masa unui obiectCum se calculează masa unui obiect
    » » Cum se calculează forța gravitației

    © 2011—2020 ertare.com