• Czym jest Prawo Uniwersalnej Grawitacji?
• Stwierdzenie Prawa Uniwersalnej Grawitacji
• Formuła Prawa Uniwersalnej Grawitacji
• Przykłady Prawa Uniwersalnej Grawitacji

Wyjaśniamy, czym jest Prawo Uniwersalnej Grawitacji, jaka jest jego formuła i stwierdzenie. Również przykłady użycia twojej formuły.

Prawo Uniwersalnej Grawitacji opisuje grawitacyjne oddziaływanie ciał.

Czym jest Prawo Uniwersalnej Grawitacji?

Jednym z praw jest Prawo Uniwersalnej Grawitacjifizyczny sformułowane przez Isaaca Newtona w swojej książcePhilosophiae Naturalis Principia Mathematicaz 1687 r. Opisuje oddziaływanie grawitacyjne między masywnymi ciałami i ustala stosunek proporcjonalności Siła grawitacji z masa ciał.

Aby sformułować to prawo, Newton wydedukował, że siła, z jaką dwie masy przyciągają się nawzajem, jest proporcjonalna do iloczynu ich mas podzielonego przez kwadrat dzielący je odległości. Dedukcje te są wynikiem weryfikacji empirycznej za pomocą obserwacja.

Prawo sugeruje, że im bliższe i bardziej masywne są dwa ciała, tym intensywniej będą się one przyciągać. Podobnie jak inne prawa Newtona, stanowiło to krok naprzód w wiedza naukowa czasu.

Dziś jednak wiemy, że od pewnej ilości masy prawo to traci swoją ważność (w przypadku obiektów supermasywnych) i należy pracować z Prawem Ogólnej Teorii Względności sformułowanym w 1915 roku przez Alberta Einsteina. Prawo Uniwersalnej Grawitacji jest zatem przybliżeniem do prawa Einsteina, ale nadal przydatne jest zrozumienie większości zjawisk grawitacyjnych na świecie.Układ Słoneczny.

Stwierdzenie Prawa Uniwersalnej Grawitacji

Formalne stwierdzenie tego prawa Newtona stwierdza, że:

„Siła, z jaką przyciągają się dwa obiekty, jest proporcjonalna do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości, która je dzieli”.

Oznacza to, że dowolne dwa ciała przyciągają się z większą lub mniejszą siłą w zależności od ich masy jest większa lub mniejsza, a zgodnie z odległością między nimi.

Formuła Prawa Uniwersalnej Grawitacji

Podstawowa formuła Prawa Uniwersalnego Grawitacji jest następująca:

F = | (G. M1. M2) / r² | . r *

Gdzie:

• F jest siłą przyciągania między dwiema masami
• G jest uniwersalną stałą grawitacji (6,673484,10-11 Nm2/kg2)
• m1 to masa jednego z ciał
• m2 to masa innego z ciał
• r odległość, która je dzieli.
• r * to wektor jednostkowy, który wskazuje kierunek siły.

Jeśli policzymy siły przyciągania każdego ciała (siła, jaką masa 1 wywiera na 2 i odwrotnie), otrzymamy dwie siły równe modułowi i o przeciwnym kierunku. Aby uzyskać tę różnicę znaków, konieczne jest napisanie równania w następujący sposób:

F12 = | G. m1.m2 / (r11-r2) 3 | . (r1-r2)

Zmieniając 1 na 2 otrzymujemy siłę dla każdego przypadku. Napisane w ten sposób, wektor (r1-r2) podaje właściwy kierunek (znak) dla każdej siły.

Przykłady Prawa Uniwersalnej Grawitacji

Rozwiążmy kilka ćwiczeń jako przykład zastosowania tej formuły.

• Załóżmy, że 800 kg i 500 kg są przyciągane w próżni, oddzielone przestrzenią 3 metrów. Jak możemy obliczyć siłę przyciągania, której doświadczają?

Wystarczy zastosować formułę:

F = G. (m1.m2) / r2

Który będzie wynosił: F = (6,67 × 10-11 Nm2 / kg2). (800 kg. 500 kg) / (3m) 2

A potem: F = 2964 x 10-6 N.

• Kolejne ćwiczenie: w jakiej odległości musimy umieścić dwa ciała o masie 1 kg, aby przyciągały się z siłą 1 N?

Zaczynając od tej samej formuły

F = G. (m1.m2) / r2

Zlikwidujemy dystans, pozostając tym r2 = G. (m1.m2) / F

Albo co to samo: r = √ (G. [m1.m2]) / F

Czyli: r = √ (6,67 × 10-11 Nm2/kg2. 1kg x 1kg) / 1N

Wynik jest taki, że r = 8,16 x 10-6 metrów.