Graviteti është një nga forcat themelore të fizikës. Aspekti më i rëndësishëm i gravitetit është se ai është universal: të gjitha objektet kanë një forcë gravitacionale që tërheq objekte të tjera drejt tyre. Forca e gravitetit që vepron mbi çdo objekt varet nga masat e të dy objekteve dhe distanca midis tyre.
Hapa
Pjesa 1 nga 2: Llogaritja e Forcës së Gravitetit midis Dy Objekteve
Hapi 1. Përcaktoni ekuacionin për forcën e gravitetit që tërheq një objekt, Fgrav = (Gm1m2)/d2.
Për të llogaritur siç duhet forcën gravitacionale në një objekt, ky ekuacion merr parasysh masat e të dy objekteve dhe sa larg janë objektet nga njëri -tjetri. Variablat janë përcaktuar më poshtë.
- Fgrav është forca për shkak të gravitetit
- G është konstante e gravitetit universal 6.673 x 10-11 Nm2/kg2
- m1 është masa e objektit të parë
- m2 është masa e objektit të dytë
- d është distanca midis qendrave të dy objekteve
- Ndonjëherë ju do të shihni shkronjën r në vend të shkronjës d. Të dy simbolet përfaqësojnë distancën midis dy objekteve.
Hapi 2. Përdorni njësitë e duhura metrike
Për këtë ekuacion të veçantë, duhet të përdorni njësi metrike. Masat e objekteve duhet të jenë në kilogramë (kg) dhe distanca duhet të jetë në metra (m). Ju duhet të konvertoheni në këto njësi para se të vazhdoni me llogaritjen.
Hapi 3. Përcaktoni masën e objektit në fjalë
Për objektet më të vogla, ju mund t'i peshoni ato në një peshore ose ekuilibër për të përcaktuar peshën e tyre në gram. Për objektet më të mëdha, do të duhet të kërkoni masën e përafërt në një tabelë ose në internet. Në problemet e fizikës, masa e objektit në përgjithësi do t'ju sigurohet.
Hapi 4. Matni distancën midis dy objekteve
Nëse po përpiqeni të llogaritni forcën e gravitetit midis një objekti dhe tokës, duhet të përcaktoni se sa larg është objekti nga qendra e tokës.
- Distanca nga sipërfaqja e tokës në qendër është afërsisht 6.38 x 106 m
- Ju mund të gjeni tabela dhe burime të tjera në internet që do t'ju ofrojnë distanca të përafërta të qendrës së tokës ndaj objekteve në lartësi të ndryshme në sipërfaqe.
Hapi 5. Zgjidh ekuacionin
Pasi të keni përcaktuar ndryshoret e ekuacionit tuaj, mund t'i lidhni ato dhe t'i zgjidhni. Sigurohuni që të gjitha njësitë tuaja janë në metrikë dhe në shkallën e duhur. Masa duhet të jetë në kilogramë dhe distanca në metra. Zgjidh ekuacionin duke përdorur rendin e duhur të operacioneve.
- Për shembull: Përcaktoni forcën e gravitetit në një person 68 kg në sipërfaqen e tokës. Masa e tokës është 5.98 x 1024 kg
- Sigurohuni që të gjitha ndryshoret tuaja kanë njësitë e duhura. m1 = 5.98 x 1024 kg, m2 = 68 kg, G = 6.673 x 10-11 Nm2/kg2, dhe d = 6.38 x 106 m
- Shkruani ekuacionin tuaj: Fgrav = (Gm1m2)/d2 = [(6.67 x 10-11) x 68 x (5.98 x 1024)]/(6.38 x 106)2
- Shumëzoni masat e dy objekteve së bashku. 68 x (5.98 x 1024) = 4.06 x 1026
- Shumëzoni produktin e m1 dhe m2 nga konstanta gravitacionale G. (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016
- Katror distancën midis dy objekteve. (6.38 x 106)2 = 4.07 x 1013
- Ndani produktin e G x m1 x m2 nga distanca në katror për të gjetur forcën e gravitetit në Njutonë (N). 2.708 x 1016/4.07 x 1013 = 665 N
- Forca e gravitetit është 665 N.
Pjesa 2 nga 2: Llogaritja e Forcës së Gravitetit në Tokë
Hapi 1. Kuptoni Ligjin e Dytë të Lëvizjes të Njutonit, F = ma
Ligji i dytë i lëvizjes i Njutonit thotë se çdo objekt do të përshpejtohet kur vepron nga një forcë neto ose e pabalancuar. Me fjalë të tjera, nëse një forcë vepron mbi një objekt që është më i madh se forcat që veprojnë në drejtim të kundërt, objekti do të përshpejtohet në drejtim të forcës më të madhe.
- Ky ligj mund të përmblidhet me ekuacionin F = ma, ku F është forca, m është masa e objektit dhe a është nxitimi.
- Duke përdorur këtë ligj, ne mund të llogarisim forcën e gravitetit të çdo objekti në sipërfaqen e tokës, duke përdorur nxitimin e njohur për shkak të gravitetit.
Hapi 2. Njihni nxitimin për shkak të gravitetit në tokë
Në tokë, forca e gravitetit bën që objektet të përshpejtohen me një shpejtësi prej 9.8 m/s2Me Në sipërfaqen e tokës, ne mund të përdorim ekuacionin e thjeshtuar Fgrav = mg për të llogaritur forcën e gravitetit.
Nëse doni një përafrim më të saktë të forcës, mund të përdorni akoma ekuacionin e mësipërm, Fgrav = (GMtokam)/d2 për të përcaktuar forcën e gravitetit.
Hapi 3. Përdorni njësitë e duhura metrike
Për këtë ekuacion të veçantë, duhet të përdorni njësi metrike. Masa e objektit duhet të jetë në kilogram (kg) dhe nxitimi duhet të jetë në metra për sekondë në katror (m/s2) Ju duhet të konvertoheni në këto njësi para se të vazhdoni me llogaritjen.
Hapi 4. Përcaktoni masën e objektit në fjalë
Për objektet më të vogla, ju mund t'i peshoni ato në një shkallë ose ekuilibër për të përcaktuar peshën e tij në kilogramë (kg). Për objektet më të mëdha, do të duhet të kërkoni masën e përafërt në një tabelë ose në internet. Në problemet e fizikës, masa e objektit në përgjithësi do t'ju sigurohet.
Hapi 5. Zgjidh ekuacionin
Pasi të keni përcaktuar ndryshoret e ekuacionit tuaj, mund t'i lidhni ato dhe t'i zgjidhni. Sigurohuni që të gjitha njësitë tuaja janë në metrikë dhe në shkallën e duhur. Masa duhet të jetë në kilogramë dhe distanca në metra. Zgjidh ekuacionin duke përdorur rendin e duhur të operacioneve.
- Le të përdorim të njëjtin ekuacion nga lart dhe të shohim sa afër është përafrimi. Përcaktoni forcën e gravitetit në një person 68 kg në sipërfaqen e tokës.
- Sigurohuni që të gjitha ndryshoret tuaja kanë njësitë e duhura: m = 68 kg, g = 9.8 m/s2.
- Shkruani ekuacionin tuaj. Fgrav = mg = 68*9.8 = 666 N.
- Me F = mg forca e gravitetit është 666 N, ndërsa përdorimi i ekuacionit më të saktë jep një forcë prej 665 N. Siç mund ta shihni, këto vlera janë pothuajse identike.
Video - Duke përdorur këtë shërbim, disa informacione mund të ndahen me YouTube
Këshilla
- Këto dy formula duhet të japin të njëjtin rezultat, por formula më e shkurtër është më e thjeshtë për t'u përdorur kur diskutoni objekte në sipërfaqen e një planeti.
- Përdorni formulën e parë nëse nuk e dini përshpejtimin për shkak të gravitetit në një planet ose nëse përcaktoni forcën e gravitetit midis dy objekteve shumë të mëdhenj, siç është hëna dhe planeti.
