Hoe de zwaartekracht te berekenen: 10 stappen

De zwaartekracht wordt beschouwd in de natuurkunde een van de fundamentele interacties. Het belangrijkste eigendom van de zwaartekracht is dat het universeel is - alle objecten worden tot elkaar aangetrokken. De kracht van zwaartekracht tussen twee objecten is afhankelijk van de omvang van hun massa`s en de afstand tussen hen.

Stappen

Deel 1 van 2:

Berekening van de gravitatieve aantrekkingskracht tussen twee objecten

een. Registreer de vergelijkingen voor de zwaartekrachtkracht waarmee voorwerpen zich tot elkaar aangetrokken voelen: F_Gerav = (GM_eenM₂) / NS. Om de zwaartekracht te berekenen, moet u de massa`s van interageren van objecten en de afstand tussen hen kennen. Inbegrepen in de formule van de magnitudes worden hieronder vermeld.

F_Gerav - zwaartekracht;
G - Gravitatieconstante, gelijk aan 6,673 x 10 nm / kg;
M_een - de massa van het eerste object;
M₂ - de massa van het tweede object;
NS - Afstand tussen de centra van de massa`s van twee objecten.
Soms in plaats daarvan NS Gebruik de aanwijzing R. Beide tekens komen overeen met de afstand tussen twee objecten.

Titel afbeelding Bereken kracht van zwaartekracht Stap 2

2. Gebruik de juiste metrische meeteenheden. In deze vergelijking is het noodzakelijk om waarden tot expressie te brengen in metrische eenheden. De massa van objecten moet worden uitgedrukt in kilogram (kg) en de afstand is in meters (m). Voordat u doorgaat met berekeningen, is het noodzakelijk vertalen Alle waarden in metrische meeteenheden.

Titel afbeelding Bereken kracht van zwaartekracht Stap 3

3. Bepaal de massa van het in overweging van het object. Mooie kleine items kunnen op de schalen worden gewogen en vinden hun gewicht in kilogram (kg). Massa van grotere objecten kan worden doorzocht in referentieboeken of internet. Meestal wordt de massa gegeven in de toestand van het fysieke probleem.

Titel afbeelding Bereken kracht van zwaartekracht Stap 4

4. Meet de afstand tussen twee objecten. Als u de zwaartekracht tussen elk object en de aarde wilt berekenen, is het noodzakelijk om de afstand tussen dit onderwerp en het midden van de aarde te bepalen.

De afstand van het oppervlak van de aarde naar het midden is ongeveer 6,38 x 10 m.

Op internet vindt u tabellen en andere gegevens met informatie over geschatte afstanden vanuit het midden van de aarde naar de items die op een bepaalde hoogte boven het oppervlak van de aarde bevinden.

Titel afbeelding Bereken kracht van zwaartekracht Stap 5

vijf. Doe berekeningen. Nadat u de waarden van alle benodigde waarden hebt gevonden, moeten ze worden vervangen in de formule en het uitvoeren van berekeningen. Zorg ervoor dat alle waarden worden uitgedrukt in het metrische systeem en de juiste meeteenheden. Massa moet worden gesubstitueerd in kilogram en de afstand in meters. Daarna doen de berekeningen in de juiste volgorde.

Overweeg voorbeeld. Bepaal de kracht van de zwaartekracht, die werkt op een persoon met een gewicht van 68 kg op het oppervlak van de aarde. Aardgewicht is 5,98 x 10 kg.

Zorg ervoor dat alle waarden worden uitgedrukt in geschikte meeteenheden: M_een = 5,98 x 10 kg, M₂ = 68 kg, G = 6.673 x 10 nm / kg, NS = 6,38 x 10 m.

Noteer de formule: F_Gerav = (GM_eenM₂) / NS = [(6,67 x 10) x 68 x (5.98 x 10)] / (6,38 x 10).

Vermenigvuldig de massa`s van twee objecten: 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10.

Vermenigvuldig het werk M_een en M₂ op gravitatie permanent G: (4,06 x 10) x (6.67 x 10) = 2.708 x 10.

Bouw een vierkante afstand tussen twee objecten: (6.38 x 10) = 4,07 x 10.

Voer het werk in G x M_een X M₂ Op het plein van de afstand, als gevolg daarvan heeft u een zwaartekracht in Newton (N): 2.708 x 10 / 4,07 x 10 = 665.

Aldus is de zwaartekracht 665.

Deel 2 van 2:

Berekening van de gravitatietreffende aantrekkingskracht van het land

een. Volgens de tweede wet van Newton F = ma. Deze wet zegt dat onder de werking van de kracht (of anders dan nul van de gelijke alle krachten) het lichaam met versnelling zal bewegen. Met andere woorden, als de kracht die op het lichaam handelt, niet in evenwicht is met andere krachten, zal dit lichaam met versnelling in de richting van deze kracht bewegen.

Deze wet kan worden uitgedrukt als een vergelijking F = ma, waar F - stroom, M - lichaamsgewicht, A - versnelling.
Volgens deze vergelijking en de bekende grootte van de versnelling van de vrije val, is het mogelijk om de zwaartekracht te berekenen, wat op elk lichaam op het grondoppervlak werkt.

Titel afbeelding Bereken kracht van de zwaartekracht Stap 7

2. Meer informatie over het accelereren van vrije val. Op aarde veroorzaakt zwaartekrachtkracht een versnelling van 9,8 m / s. Aldus kan de kracht van de zwaartekracht op het grondoppervlak worden berekend door een eenvoudige formule F_Gerav = Mg.

Voor een meer accurate berekening van de zwaartekracht, kunt u de vorige vergelijking gebruiken F_Gerav = (GM_aardeM) / d.

Titel afbeelding Bereken kracht van zwaartekracht Stap 8

3. Gebruik een metrische systeemmaatregelen. In deze vergelijking is het noodzakelijk om waarden tot expressie te brengen in metrische eenheden. Het lichaamsgewicht moet worden uitgedrukt in kilogram (kg) en versnelling - in meters per seconde in een vierkant (M / S). Voordat computing nodig is vertalen Alle waarden in metrische meeteenheden.

Titel afbeelding Bereken kracht van de zwaartekracht Stap 9

4. Bepaal de massa van het object waarin u geïnteresseerd bent. Heel kleine items kunnen op de schalen worden gewogen en bepalen hun massa in kilogram (kg). Massa van grotere objecten kan worden doorzocht in referentieboeken of internet. Meestal wordt de massa gegeven in de toestand van het fysieke probleem.

Titel afbeelding Bereken kracht van zwaartekracht Stap 10

vijf. Besteed berekeningen. Nadat u de waarden van alle benodigde waarden hebt gevonden, moeten ze worden vervangen in de formule en het uitvoeren van berekeningen. Zorg ervoor dat alle waarden worden uitgedrukt in het metrische systeem en de juiste meeteenheden. Massa moet worden gesubstitueerd in kilogram en de afstand in meters. Daarna doen de berekeningen in de juiste volgorde.

Neem de bovenstaande taak en kijk hoe nauwkeurige resultaten deze formule geven. We definiëren de zwaartekracht, wat handelt op een persoon met een gewicht van 68 kg, op het oppervlak van de aarde staat.

Wij zorgen ervoor dat alle waarden worden uitgedrukt in de juiste meeteenheden: M = 68 kg, G = 9,8 m / s.

We schrijven de formule: F_Gerav = Mg = 68 * 9.8 = 666.

Dus de vergelijking F = mg Geeft kracht van de zwaartekracht 666 n, terwijl een meer accurate formule de waarde van 665 n geeft. Zoals te zien is, zijn deze waarden bijna hetzelfde.

Tips

Twee boven formules moeten hetzelfde resultaat geven, maar de tweede formule is gemakkelijker te gebruiken bij het overwegen van objecten op het oppervlak van de planeet.
Gebruik de eerste formule als niet bekend is om de vrije val op het oppervlak van de planeet te versnellen of het is noodzakelijk om de zwaartekrachtkracht tussen twee grote voorwerpen te bepalen, bijvoorbeeld tussen de planeet en de satelliet.

Deel in het sociale netwerk: