गुरुत्वाकर्षण वह बल है जो वस्तुओं को भार देता है और गिरने पर उन्हें जमीन पर गिरा देता है। दो प्रमुख कारक, द्रव्यमान और दूरी, किसी वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण बल की ताकत को प्रभावित करते हैं। आप रोजमर्रा की जिंदगी में पहला कारक देखते हैं - अधिक भारी वस्तुएं भारी होती हैं। दूसरा कारक, दूरी, कम परिचित है, क्योंकि यह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव को काफी कमजोर करने के लिए कई हजारों किलोमीटर की दूरी लेता है। न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण का नियम बहुत सटीक रूप से वर्णन करता है कि द्रव्यमान और दूरी गुरुत्वाकर्षण बल को कैसे प्रभावित करते हैं।
न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण का नियम
न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम में कहा गया है कि दो वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बल दोनों वस्तुओं के द्रव्यमान के समानुपाती होता है, जो वस्तुओं के बीच की दूरी के वर्ग द्वारा विभाजित होता है। या अधिक सरलता से:
F=\frac{Gm_1m_2}{d^2}
जहाँ G न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है, m1 और एम2 द्रव्यमान हैं, और d उनके बीच की दूरी है। आप इस नियम का उपयोग करके यह पता लगा सकते हैं कि किसी वस्तु पर कितना गुरुत्वाकर्षण है।
वस्तुओं का द्रव्यमान
उपरोक्त समीकरण में दो वस्तुओं का द्रव्यमान m. के रूप में दर्शाया गया है1 और एम2, पहला कारक है जो प्रत्येक वस्तु पर कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण की मात्रा को प्रभावित करता है। द्रव्यमान जितना बड़ा होता है, प्रत्येक वस्तु का गुरुत्वाकर्षण बल दूसरे पर उतना ही अधिक होता है। सीधे शब्दों में कहें: किसी वस्तु का जितना अधिक द्रव्यमान होता है, उस वस्तु पर उतना ही अधिक गुरुत्वाकर्षण कार्य करता है।
वस्तुओं के बीच की दूरी
प्रत्येक वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण की मात्रा को प्रभावित करने वाला दूसरा कारक दो वस्तुओं के बीच की दूरी है। दूरी जितनी अधिक होगी, प्रत्येक वस्तु का गुरुत्वाकर्षण बल दूसरे पर उतना ही कम होगा। इसका मतलब है कि एक वस्तु दूसरी वस्तु के जितना करीब होती है, उस वस्तु पर उतना ही अधिक गुरुत्वाकर्षण कार्य करता है।
पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण
चूंकि पृथ्वी बड़ी और विशाल है, इसलिए आप किसी वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण बल निर्धारित करने के लिए न्यूटन के नियम के सरलीकृत संस्करण का उपयोग कर सकते हैं। इस मामले में, बल पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण त्वरण से गुणा की गई वस्तु के द्रव्यमान के बराबर है:
एफ = मिलीग्राम
जहां जी गुरुत्वाकर्षण त्वरण है: 9.81 मीटर प्रति सेकंड वर्ग। पृथ्वी पर, द्रव्यमान ही एकमात्र कारक है जो गुरुत्वाकर्षण बल को प्रभावित करता है। गुरुत्वाकर्षण किसी वस्तु को बड़े द्रव्यमान से अधिक प्रभावित करता है, जितना कि वह छोटे द्रव्यमान वाली वस्तु को प्रभावित करता है।
आप अन्य ग्रहों और चंद्रमाओं पर वस्तुओं पर अभिनय करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल को खोजने के लिए एक ही सूत्र लागू कर सकते हैं, लेकिन प्रत्येक ग्रह या चंद्रमा के लिए गुरुत्वाकर्षण त्वरण अलग-अलग होता है।