Ang grabidad ay isa sa mga pangunahing pwersa ng pisika. Ang pinakamahalagang aspeto ng gravity ay na ito ay pandaigdigan: ang lahat ng mga bagay ay may puwersang gravitational na umaakit sa iba pang mga bagay sa kanila. Ang puwersa ng gravity na kumikilos sa anumang bagay ay nakasalalay sa masa ng parehong mga bagay at ang distansya sa pagitan nila.
Mga hakbang
Bahagi 1 ng 2: Kinakalkula ang puwersa ng Gravity sa Pagitan ng Dalawang Mga Bagay
Hakbang 1. Tukuyin ang equation para sa puwersa ng gravity na umaakit sa isang bagay, Fgrav = (Gm1m2) / d2.
Upang maayos na kalkulahin ang puwersa ng gravitational sa isang bagay, isinasaalang-alang ng equation na ito ang masa ng parehong mga bagay at kung gaano kalayo ang pagitan ng mga bagay mula sa bawat isa. Ang mga variable ay tinukoy sa ibaba.
- Fgrav ay ang puwersa dahil sa gravity
- Ang G ay ang unibersal na gravitation pare-pareho 6.673 x 10-11 Nm2/ kg2
- m1 ay ang masa ng unang bagay
- m2 ay ang masa ng pangalawang bagay
- d ang distansya sa pagitan ng mga sentro ng dalawang bagay
- Minsan makikita mo ang letrang r sa halip na titik d. Ang parehong mga simbolo ay kumakatawan sa distansya sa pagitan ng dalawang mga bagay.
Hakbang 2. Gamitin ang wastong mga yunit ng panukat
Para sa partikular na equation na ito, dapat kang gumamit ng mga unit ng sukatan. Ang masa ng mga bagay ay kailangang nasa kilo (kg) at ang distansya ay kailangang nasa metro (m). Dapat kang mag-convert sa mga yunit na ito bago magpatuloy sa pagkalkula.
Hakbang 3. Tukuyin ang masa ng bagay na pinag-uusapan
Para sa mas maliit na mga bagay, maaari mong timbangin ang mga ito sa isang sukatan o balanse upang matukoy ang kanilang timbang sa gramo. Para sa mas malaking mga bagay, kakailanganin mong tingnan ang tinatayang masa sa isang talahanayan o online. Sa mga problema sa pisika, ang masa ng bagay sa pangkalahatan ay ibibigay sa iyo.
Hakbang 4. Sukatin ang distansya sa pagitan ng dalawang bagay
Kung sinusubukan mong kalkulahin ang lakas ng gravity sa pagitan ng isang bagay at ng lupa, kailangan mong matukoy kung gaano kalayo ang object mula sa gitna ng mundo.
- Ang distansya mula sa ibabaw ng lupa sa gitna ay humigit-kumulang na 6.38 x 106 m
- Maaari kang makahanap ng mga talahanayan at iba pang mga mapagkukunan sa online na magbibigay sa iyo ng tinatayang distansya ng gitna ng mundo sa mga bagay sa iba't ibang mga pagtaas sa ibabaw.
Hakbang 5. Malutas ang equation
Kapag natukoy mo na ang mga variable ng iyong equation, maaari mo itong mai-plug in at malutas. Tiyaking ang lahat ng iyong mga yunit ay nasa sukatan at nasa tamang sukat. Ang misa ay dapat nasa kilo at distansya sa metro. Malutas ang equation gamit ang wastong pagkakasunud-sunod ng mga operasyon.
- Halimbawa: Tukuyin ang puwersa ng gravity sa isang 68 kg na tao sa ibabaw ng mundo. Ang dami ng mundo ay 5.98 x 1024 kg
- Siguraduhin na ang lahat ng iyong mga variable ay may tamang mga yunit. m1 = 5.98 x 1024 kg, m2 = 68 kg, G = 6.673 x 10-11 Nm2/ kg2, at d = 6.38 x 106 m
- Isulat ang iyong equation: Fgrav = (Gm1m2) / d2 = [(6.67 x 10-11) x 68 x (5.98 x 1024)] / (6.38 x 106)2
- Paramihin ang masa ng dalawang bagay. 68 x (5.98 x 1024) = 4.06 x 1026
- I-multiply ang produkto ng m1 at m2 sa pamamagitan ng gravitational pare-pareho G. (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016
- Itapat ang distansya sa pagitan ng dalawang bagay. (6.38 x 106)2 = 4.07 x 1013
- Hatiin ang produkto ng G x m1 x m2 sa distansya na parisukat upang makita ang puwersa ng grabidad sa Newtons (N). 2.708 x 1016/4.07 x 1013 = 665 N
- Ang lakas ng grabidad ay 665 N.
Bahagi 2 ng 2: Kinakalkula ang puwersa ng Gravity sa Earth
Hakbang 1. Maunawaan ang Pangalawang Batas ng Paggalaw ni Newton, F = ma
Ang pangalawang batas ng paggalaw ni Newton ay nagsasaad na ang anumang bagay ay magpapabilis kapag kumilos ng isang net o hindi balanseng puwersa. Sa madaling salita, kung ang isang puwersa ay kumikilos sa isang bagay na mas malaki kaysa sa mga puwersang kumikilos sa kabaligtaran na direksyon, ang bagay ay magpapabilis sa direksyon ng mas malaking puwersa.
- Ang batas na ito ay maaaring buod sa equation na F = ma, kung saan ang F ang puwersa, m ang masa ng bagay, at ang a ay ang pagbilis.
- Gamit ang batas na ito, maaari nating kalkulahin ang lakas ng gravity ng anumang bagay sa ibabaw ng mundo, gamit ang kilalang pagpabilis dahil sa gravity.
Hakbang 2. Alamin ang pagbilis dahil sa gravity sa mundo
Sa lupa, ang lakas ng grabidad ay nagiging sanhi ng mga bagay na bumilis sa isang rate na 9.8 m / s2. Sa ibabaw ng mundo, maaari nating gamitin ang pinasimple na equation Fgrav = mg upang makalkula ang lakas ng gravity.
Kung nais mo ng isang mas eksaktong approximation ng puwersa, maaari mo pa ring gamitin ang equation sa itaas, Fgrav = (GMdaigdigm) / d2 upang matukoy ang puwersa ng grabidad.
Hakbang 3. Gamitin ang wastong mga yunit ng panukat
Para sa partikular na equation na ito, dapat kang gumamit ng mga unit ng sukatan. Ang dami ng bagay ay kailangang nasa kilo (kg) at ang pagpabilis ay kailangang nasa metro bawat segundo na parisukat (m / s2). Dapat kang mag-convert sa mga yunit na ito bago magpatuloy sa pagkalkula.
Hakbang 4. Tukuyin ang masa ng bagay na pinag-uusapan
Para sa mas maliit na mga bagay, maaari mong timbangin ang mga ito sa isang sukatan o balanse upang matukoy ang bigat nito sa kilo (kg). Para sa mas malaking mga bagay, kakailanganin mong tingnan ang tinatayang masa sa isang talahanayan o online. Sa mga problema sa pisika, ang masa ng bagay sa pangkalahatan ay ibibigay sa iyo.
Hakbang 5. Malutas ang equation
Kapag natukoy mo na ang mga variable ng iyong equation, maaari mo itong mai-plug in at malutas. Tiyaking ang lahat ng iyong mga yunit ay nasa sukatan at nasa tamang sukat. Ang misa ay dapat nasa kilo at distansya sa metro. Malutas ang equation gamit ang wastong pagkakasunud-sunod ng mga operasyon.
- Gumamit tayo ng parehong equation mula sa itaas at tingnan kung gaano kalapit ang approximation. Tukuyin ang puwersa ng grabidad sa isang 68 kg na tao sa ibabaw ng mundo.
- Siguraduhin na ang lahat ng iyong mga variable ay may tamang mga yunit: m = 68 kg, g = 9.8 m / s2.
- Isulat ang iyong equation. Fgrav = mg = 68 * 9.8 = 666 N.
- Sa F = mg ang puwersa ng grabidad ay 666 N, habang ang paggamit ng mas eksaktong equation ay magbubunga ng puwersa na 665 N. Tulad ng nakikita mo, ang mga halagang ito ay halos magkapareho.
Video - Sa pamamagitan ng paggamit ng serbisyong ito, maaaring ibahagi ang ilang impormasyon sa YouTube
Mga Tip
- Ang dalawang formula na ito ay dapat magbigay ng parehong resulta, ngunit ang mas maikli na pormula ay mas simpleng ginagamit kapag tinatalakay ang mga bagay sa ibabaw ng isang planeta.
- Gamitin ang unang pormula kung hindi mo alam ang pagbilis dahil sa gravity sa isang planeta o kung natutukoy mo ang puwersa ng gravity sa pagitan ng dalawang napakalaking bagay tulad ng isang buwan at isang planeta.
