Πώς περιγράφεται η σχέση μεταξύ της δύναμης των αντικειμένων μάζας βαρύτητας και της απόστασης;
Εδώ είναι η κατανομή:
* δύναμη βαρύτητας (f): Αυτή είναι η ελκυστική δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων με μάζα.
* Μάζα του αντικειμένου 1 (M1): Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα ενός αντικειμένου, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική έλξη.
* Μάζα του αντικειμένου 2 (M2): Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του άλλου αντικειμένου, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική έλξη.
* απόσταση μεταξύ των κέντρων των αντικειμένων (r): Όσο πιο μακριά είναι τα αντικείμενα, τόσο πιο αδύναμη είναι η βαρυτική δύναμη μεταξύ τους.
Η εξίσωση:
Η σχέση εκφράζεται από την ακόλουθη εξίσωση:
f =g * (m1 * m2) / r²
Οπου:
* f είναι η δύναμη της βαρύτητας
* g είναι η βαρυτική σταθερά (περίπου 6,674 × 10⁻ ¹ n θέση/kg²)
* m1 και m2 είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων
* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο αντικειμένων
Βασικά σημεία:
* Άμεση αναλογικότητα: Η δύναμη της βαρύτητας είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των μαζών. Αυτό σημαίνει ότι εάν διπλασιάσετε τη μάζα ενός αντικειμένου, η βαρυτική δύναμη διπλασιάζεται.
* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Η δύναμη της βαρύτητας είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των αντικειμένων. Αυτό σημαίνει ότι εάν διπλασιάσετε την απόσταση, η δύναμη της βαρύτητας μειώνεται κατά συντελεστή τεσσάρων.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε δύο αντικείμενα, ένα με μάζα 10 κιλών και το άλλο με μάζα 20 kg, απέχουν 1 μέτρο. Η δύναμη της βαρύτητας μεταξύ τους μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την παραπάνω εξίσωση:
F =(6.674 × 10⁻ ¹ n⋅m² / kg2) * (10 kg * 20 kg) / (1 m) ≈ ≈ 1,33 × 10⁻⁸ n
Συμπερασματικά:
Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα καθορίζει σαφώς τη σχέση μεταξύ της δύναμης της βαρύτητας, των μαζών αντικειμένων και της απόστασης μεταξύ τους. Εξηγεί γιατί τα αντικείμενα πέφτουν στη γη, γιατί οι πλανήτες περιστρέφονται περιστασιακά τον ήλιο και γιατί οι γαλαξίες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
