Βαρυτική δύναμη σε απόσταση και μάζα;

Η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων τους. Αυτό περιγράφεται από τον νόμο της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα:

f =g * (m1 * m2) / r²

Οπου:

* f είναι η δύναμη της βαρύτητας μεταξύ των δύο αντικειμένων

* g είναι η βαρυτική σταθερά (περίπου 6.674 x 10⁻¹ n θέση/kg²)

* m1 και m2 είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων

* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο αντικειμένων

Εδώ είναι πώς να ερμηνεύσετε τη σχέση:

* Άμεση αναλογικότητα με τη μάζα:

* Εάν αυξήσετε τη μάζα οποιουδήποτε αντικειμένου (M1 ή M2), η δύναμη της βαρύτητας (F) θα αυξηθεί αναλογικά. Ο διπλασιασμός της μάζας ενός αντικειμένου θα διπλασιάσει τη βαρυτική δύναμη.

* Αντίστροφη τετραγωνική αναλογικότητα σε απόσταση:

* Εάν αυξήσετε την απόσταση (R) μεταξύ των αντικειμένων, η δύναμη της βαρύτητας (F) θα μειωθεί γρήγορα. Ο διπλασιασμός της απόστασης θα μειώσει τη βαρυτική δύναμη στο ένα τέταρτο την αρχική του αξία.

Παράδειγμα:

Φανταστείτε ότι έχετε δύο αντικείμενα με μάζες 10 kg και 20 kg, αντίστοιχα. Είναι αρχικά 1 μέτρο μεταξύ τους.

* Δύναμη σε 1 μέτρο:

* F =(6.674 x 10⁻ ¹ n⋅m² / kg²) * (10 kg * 20 kg) / (1 m) ²

* F ≈ 1,33 x 10⁻⁸ n

* Δύναμη στα 2 μέτρα:

* F =(6.674 x 10⁻ ¹ n⋅m² / kg²) * (10 kg * 20 kg) / (2 m) ²

* F ≈ 3,34 x 10⁻⁹ n (Παρατηρήστε ότι η δύναμη είναι 1/4 της αρχικής τιμής)

Βασικά σημεία:

* Αυτός ο νόμος ισχύει για όλα τα αντικείμενα με μάζα, ακόμη και πολύ μικρά.

* Η βαρυτική σταθερά (G) είναι μια θεμελιώδης σταθερά στο σύμπαν και παραμένει η ίδια ανεξάρτητα από τα αντικείμενα που εμπλέκονται.

* Η απόσταση "r" είναι η απόσταση μεταξύ των * κέντρων * των αντικειμένων, όχι η απόσταση μεταξύ των επιφανειών τους.

* Αυτός ο νόμος είναι μια προσέγγιση και δεν αντιπροσωπεύει σχετικιστικές επιδράσεις σε εξαιρετικά ισχυρά βαρυτικά πεδία.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε συγκεκριμένα σενάρια ή υπολογισμούς που σχετίζονται με τη βαρυτική δύναμη!