Yerçekimi Gücü Nasıl Hesaplanır?

İçerik

• Yerçekimi Gücü
• Yerçekimi Açıklaması
• Yerçekimi Formülünden Kaynaklanan Kuvvet
• İpuçları

Yerçekimi her yerde - hem kelimenin tam anlamıyla hem de gezegendeki insanların günlük bilinçli işlerinde. Etkilerinden arınmış bir dünyada ya da etkilerin “küçük” bir miktarla düştüğü bir dünyada bile - yüzde 25 ile “sadece” düştüğünü hayal etmek zor ya da imkansız. Pekala, kendinizi 10 metrelik bir basketbol jantına dokunacak kadar yükseğe zıplayamayacağınızdan ve kolaylıkla smaçlanamayacağınızı hayal edin; Bu, azalan yerçekimi sayesinde sıçrama kabiliyetindeki yüzde 25'lik kazancın çok sayıda insana sağlayacağı şeyle ilgili!

Dört temel fiziksel güçten biri olan yerçekimi, özellikle ekonomi alanında, her mühendislik girişim insanının üstlendiği her şeyi etkiler. Yerçekimi gücünü hesaplayabilmek ve ilgili problemleri çözebilmek, fiziksel bilimler derslerinde temel ve temel bir beceridir.

Yerçekimi Gücü

Hiç kimse tam olarak yerçekiminin "ne olduğunu" söyleyemez, ancak matematiksel olarak ve diğer fiziksel nicelikler ve özellikler açısından tanımlamak mümkündür. Yerçekimi, doğanın dört temel kuvvetinden biridir, diğerleri güçlü ve zayıf nükleer kuvvetlerdir (atom içi seviyede çalışan) ve elektromanyetik kuvvet. Yerçekimi dördün en zayıfıdır, ancak evrenin kendisinin nasıl yapılandırdığı üzerinde muazzam bir etkisi vardır.

Matematiksel olarak, Newton cinsinden yerçekimi kuvveti (veya eşdeğeri, kg m / s²herhangi iki kütle nesnesi arasında M₁ ve M₂ ile ayrılmış r metre olarak ifade edilir:

F_ {grav} = kırık {GM_1M_2} {r ^ 2}

nerede evrensel yerçekimi sabiti G, = 6.67 × 10^-11 N m²/kilogram².

Yerçekimi Açıklaması

Büyüklük g Herhangi bir "büyük" nesnenin (yani, bir galaksi, yıldız, gezegen, ay, vb.) yerçekimi alanının matematiksel olarak ilişkisi ile ifade edilir:

g = frak {GM} {d ^ 2}

nerede G, tanımlanmış sabittir, M nesnenin kütlesi ve d nesne ile alanın ölçüldüğü nokta arasındaki mesafedir. İfadesine bakarak görebilirsiniz. F_yerçekimi o g denkleminden beri kütleye bölünmüş kuvvet birimlerine sahiptir. g aslında yerçekimi denkleminin kuvvetidir (denklem F_yerçekimi) daha küçük nesnenin kütlesini hesaba katmadan.

Değişken g bu nedenle hızlanma birimleri vardır. Dünya yüzeyinin yakınında, Dünya'nın çekim kuvveti sayesinde hızlanma saniyede 9.8 metre veya saniyede 9.8 m / s'dir.². Fizik biliminde uzağa gitmeye karar verirseniz, bu rakamı sayabileceğinizden daha fazla göreceksiniz.

Yerçekimi Formülünden Kaynaklanan Kuvvet

Formüllerin yukarıdaki iki bölümde birleştirilmesi ilişkiyi oluşturur.

F = mg

nerede g = 9,8 m / s² Yeryüzünde. Bu, Newton'un ikinci hareket yasasının özel bir halidir;

F = ma

Yerçekimi ivmesi formülü, Newton'un kütle ile ilgili hareket denklemleri olarak bilinen yöntemlerle kullanılabilir.m), hız (v), doğrusal konum (x), dikey pozisyon (y), hızlanma (bir) ve zaman (t) Bu, aynen olduğu gibi d = (1/2)en²Bir nesnenin zamanda yolculuk edeceği mesafe t verilen bir ivmenin kuvveti altındaki bir çizgide, mesafe y Bir nesne zaman içinde yerçekimi kuvveti altına düşecek t ifadesi ile elde edilir d = (1/2)GT²veya 4.9_t_² Yerçekimi etkisinin altına düşen nesneler için.

İpuçları