Εξηγήστε πώς επηρεάζονται οι βαρυτικές δυνάμεις από τη μάζα και την απόσταση;

Οι βαρυτικές δυνάμεις είναι μια θεμελιώδη δύναμη της φύσης, υπεύθυνη για τα πάντα από το μήλο που πέφτει από ένα δέντρο μέχρι τις τροχιές των πλανητών γύρω από τον ήλιο. Δείτε πώς επηρεάζουν η μάζα και η απόσταση αυτής της δύναμης:

μάζα:

* Άμεση αναλογικότητα: Η βαρυτική δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των μαζών των δύο αντικειμένων. Αυτό σημαίνει ότι καθώς αυξάνεται η μάζα οποιουδήποτε αντικειμένου, αυξάνεται και η βαρυτική δύναμη μεταξύ τους.

* Σκεφτείτε το έτσι:Ένα βαρύτερο μήλο πέφτει στη γη με ισχυρότερη δύναμη από ένα ελαφρύτερο μήλο.

* διπλασιάστε τη μάζα, διπλασιάστε τη δύναμη: Εάν διπλασιάσετε τη μάζα ενός αντικειμένου, διπλασιάζετε τη βαρυτική δύναμη μεταξύ των δύο αντικειμένων. Εάν διπλασιάσετε τη μάζα και των δύο αντικειμένων, τετραπλασιάζετε τη δύναμη.

απόσταση:

* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Η βαρυτική δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων των δύο αντικειμένων. Αυτό σημαίνει ότι καθώς η απόσταση μεταξύ των αντικειμένων αυξάνεται, η βαρυτική δύναμη μεταξύ τους μειώνεται ταχέως.

* Φανταστείτε ένα σχοινί δεμένο με μια μπάλα. Το τράβηγμα της μπάλας πιο κοντά απαιτεί περισσότερη δύναμη και η δύναμη γίνεται πολύ πιο αδύναμη καθώς το σχοινί επεκτείνεται περαιτέρω.

* διπλάσια απόσταση, Quarter The Force: Εάν διπλασιάσετε την απόσταση μεταξύ δύο αντικειμένων, η βαρυτική δύναμη μεταξύ τους μειώνεται στο ένα τέταρτο την αρχική του τιμή. Εάν τριπλασιάσετε την απόσταση, η δύναμη μειώνεται σε ένα σε από την αρχική τιμή της.

Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα:

Αυτός ο νόμος εκφράζει μαθηματικά τη σχέση μεταξύ μάζας, απόστασης και βαρυτικής δύναμης:

* f =g * (m1 * m2) / r^2

Οπου:

* f είναι η δύναμη της βαρύτητας

* g είναι η βαρυτική σταθερά (περίπου 6,674 x 10^-11 n m^2/kg^2)

* m1 και m2 είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων

* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο αντικειμένων

Συνοπτικά:

* μεγαλύτερη μάζα =ισχυρότερη δύναμη

* μεγαλύτερη απόσταση =ασθενέστερη δύναμη

Αυτές οι αρχές εξηγούν γιατί οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο, γιατί το φεγγάρι περιστρέφεται γύρω από τη γη και γιατί τα αντικείμενα πέφτουν στο έδαφος. Έχουν επίσης επιπτώσεις για το σχηματισμό αστεριών, γαλαξιών και του ίδιου του σύμπαντος.