Ο παγκόσμιος νόμος της βαρύτητας
Ο παγκόσμιος νόμος της βαρύτητας διατυπώθηκε από τον Sir Isaac Newton το 1687. Η έμπνευση για την ανάπτυξη του νόμου ήρθε στον Isaac Newton αφού είδε ένα μήλο να πέφτει από ένα δέντρο. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει το βάρος και τη βαρυτική δύναμη, την καθολικότητα της βαρύτητας και τη βαρυτική σταθερά.
Ο παγκόσμιος νόμος της βαρύτητας
- Η μονάδα SI του G (βαρύτητα) είναι N m2 Kg-2.
- Ο Henry Cavendish, ένας επιστήμονας του 18ου αιώνα, βρήκε την τιμή του G χρησιμοποιώντας την ευαίσθητη ισορροπία. Η τιμή του G είναι 6,673 x 10-11 N m2 Kg
- Σύμφωνα με τον παγκόσμιο νόμο βαρύτητας του Νεύτωνα, μια δύναμη κατά μήκος μιας γραμμής ενώνει κάθε σωματίδιο στο σύμπαν με κάθε άλλο αντικείμενο.
- Αυτή η δύναμη που έλκει αυτά τα σωματίδια είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των σωματιδίων και είναι άμεσα ανάλογη με το γινόμενο των μαζών τους.
- Ο παγκόσμιος νόμος της εξίσωσης βαρύτητας είναι
F =G m1 m2 /r2
Στην παραπάνω εξίσωση, F είναι το μέγεθος της βαρυτικής δύναμης, G είναι η σταθερά βαρύτητας. Η σταθερά βαρύτητας αναφέρεται στην ίδια βαρυτική δύναμη όλων των ουράνιων σωμάτων στο σύμπαν.
Ενώ ο Νεύτωνας μπορεί να ήταν ο πρώτος επιστήμονας που πρότεινε μια μαθηματική μορφή για τη βαρύτητα, ο φιλόσοφος Galileo Galilei και οι σύγχρονοί του προσπαθούσαν επίσης να κατανοήσουν και να εξηγήσουν την ύπαρξη μιας δύναμης που προκαλούσε την κίνηση των πλανητών. /P>
Καθολικότητα της βαρύτητας
- Ο παγκόσμιος νόμος της βαρύτητας του Νεύτωνα εκτείνεται πέρα από τη βαρυτική δύναμη της Γης και αφορά την καθολικότητα της βαρύτητας. Επομένως, ο νόμος της βαρύτητας ισχύει για όλα τα σώματα, μεγάλα και μικρά, ουράνια ή επίγεια. Η κατά προσέγγιση τιμή του G είναι 6,673 10 N m Kg.
Βάρος και βαρυτική δύναμη
- Το βαρυτικό πεδίο είναι ένα μοντέλο ή έννοια που χρησιμοποιείται για να εξηγήσει τις επιρροές ενός σώματος με μάζα στην παραγωγή δύναμης σε ένα άλλο σώμα με μάζα. Το βαρυτικό πεδίο μετριέται σε Νιούτον ανά κιλό.
- Παρατηρείται ότι κάθε αντικείμενο με μάζα έχει το βαρυτικό του πεδίο. Επομένως, κάθε ύλη με μάζα ασκεί μια δύναμη που έλκει άλλα αντικείμενα. Η σχέση μεταξύ μάζας και βαρυτικού πεδίου είναι ευθέως ανάλογη. Ως εκ τούτου, η βαρυτική δύναμη είναι μεγαλύτερη όταν υπάρχει μεγαλύτερη μάζα. Για παράδειγμα, εφόσον η Γη έχει μεγαλύτερη μάζα από τη σελήνη, έχει μεγαλύτερο βαρυτικό πεδίο από τη σελήνη.
- Η βαρυτική δύναμη ενός αντικειμένου μπορεί να υπολογιστεί με –
Δύναμη βαρύτητας =δύναμη βαρυτικού πεδίου μάζας
- Το βαρυτικό πεδίο μέσα σε ένα κοίλο σφαιρικό θα είναι μηδέν.
- Η ένταση του βαρυτικού πεδίου του πλανήτη Γη είναι 10 N/kg.
- Το βάρος αναφέρεται στη δύναμη που ασκείται σε ένα αντικείμενο λόγω της βαρυτικής έλξης μεταξύ της Γης και του αντικειμένου.
- Ενώ το βάρος δεν είναι το ίδιο με τη μάζα, η σχέση μεταξύ βάρους και μάζας είναι ευθέως ανάλογη. Επομένως, για τη δεδομένη ένταση βαρυτικού πεδίου, εάν η μάζα του αντικειμένου είναι μεγαλύτερη, τότε το βάρος του αντικειμένου είναι επίσης μεγαλύτερο.
- Το βάρος θεωρείται δύναμη χωρίς επαφή επειδή ένα αντικείμενο δεν χρειάζεται να αγγίξει τη Γη για να έχει βάρος. Επομένως, το βάρος είναι μια δύναμη χωρίς επαφή, επειδή η βαρύτητα μπορεί να ασκήσει τη δύναμή της ακόμη και μέσα από ένα πεδίο.
- Με τη βοήθεια ενός μετρητή Newton, που είναι μια βαθμονομημένη ισορροπία ελατηρίου, μπορεί να μετρηθεί το βάρος ενός αντικειμένου.
- Δεδομένου ότι το βάρος ενός αντικειμένου αναφέρεται επίσης ως δύναμη βαρύτητας, επομένως, η εξίσωση για τη μέτρηση της δύναμης βαρύτητας είναι
Δύναμη βαρύτητας (βάρος) =δύναμη βαρυτικού πεδίου μάζας.
Συμπέρασμα
Από το παραπάνω άρθρο μάθαμε για τον νόμο της βαρύτητας. Αυτός ο παγκόσμιος νόμος της βαρύτητας ισχύει για όλα τα σώματα, μεγάλα και μικρά, ουράνια ή επίγεια. Περιγράφεται επίσης η σταθερά βαρύτητας G και η τιμή της.
