Πώς αλλάζει το μέγεθος της δύναμης ανάλογα με τη μάζα και την απόσταση;
1. Βαρυτική δύναμη:
* δύναμη και μάζα: Η βαρυτική δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των δύο μαζών. Αυτό σημαίνει ότι αν διπλασιάσετε τη μάζα ενός αντικειμένου, διπλασιάζετε τη βαρυτική δύναμη μεταξύ τους.
* Δύναμη και απόσταση: Η βαρυτική δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων των δύο μαζών. Αυτό σημαίνει ότι αν διπλασιάσετε την απόσταση, η δύναμη γίνεται τέσσερις φορές ασθενέστερη.
Φόρμουλα: F =g * (m1 * m2) / r^2
Οπου:
* F είναι η βαρυτική δύναμη
* G είναι η βαρυτική σταθερά (περίπου 6,674 × 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2)
* Τα M1 και M2 είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων
* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων τους
2. Ο νόμος του Coulomb (ηλεκτροστατική δύναμη):
* Δύναμη και χρέωση: Η ηλεκτροστατική δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των φορτίων των δύο αντικειμένων. Εάν διπλασιάσετε το φορτίο ενός αντικειμένου, διπλασιάζετε την ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ τους.
* Δύναμη και απόσταση: Η ηλεκτροστατική δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων των δύο φορτίων. Αυτό σημαίνει ότι αν διπλασιάσετε την απόσταση, η δύναμη γίνεται τέσσερις φορές ασθενέστερη.
Φόρμουλα: F =k * (q1 * q2) / r^2
Οπου:
* F είναι η ηλεκτροστατική δύναμη
* k είναι η σταθερά του Coulomb (περίπου 8.98755 × 10^9 n θέση^2/c^2)
* Το Q1 και το Q2 είναι οι χρεώσεις των δύο αντικειμένων
* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων τους
Συνοπτικά:
* Και για τις βαρυτικές και τις ηλεκτροστατικές δυνάμεις:
* Η αύξηση της μάζας ή της φόρτισης οδηγεί σε αύξηση της ισχύος.
* Η αύξηση της απόστασης οδηγεί σε μείωση της ισχύος και η μείωση είναι ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης.
Σημαντική σημείωση: Υπάρχουν άλλες δυνάμεις στη φυσική, όπως η ισχυρή πυρηνική δύναμη και η αδύναμη πυρηνική δύναμη. Η σχέση μεταξύ δύναμης, μάζας και απόστασης μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τη συγκεκριμένη δύναμη.
