כוח הכבידה הוא הכוח שנותן משקל לחפצים וגורם להם ליפול לקרקע כאשר הם נושרים. שני גורמים עיקריים, מסה ומרחק, משפיעים על חוזק כוח הכבידה על עצם. אתה עד לגורם הראשון בחיי היומיום - עצמים מסיביים יותר הם כבדים יותר. הגורם השני, המרחק, פחות מוכר, מכיוון שנדרש מרחק של אלפי קילומטרים רבים כדי להחליש באופן משמעותי את משיכת כוח המשיכה של כדור הארץ. חוק הכבידה של ניוטון מתאר בצורה מדויקת מאוד כיצד מסה ומרחק משפיעים על כוח הכבידה.
חוק הכבידה של ניוטון
חוק הכבידה האוניברסלי של ניוטון קובע כי כוח הכבידה בין שני עצמים הוא פרופורציונלי למסה של שני האובייקטים, מחולק בריבוע המרחק בין האובייקטים. או יותר פשוט:
F = \ frac {Gm_1m_2} {d ^ 2}
כאשר G הוא קבוע הכבידה של ניוטון, מ '1 ו מ2 הם ההמונים, ו- d הוא המרחק ביניהם. אתה יכול להשתמש בחוק זה כדי להבין כמה כוח המשיכה הוא על אובייקט.
מסה של חפצים
המסה של שני האובייקטים, המסומנת במשוואה לעיל כ- m1 ו מ2, הוא הגורם הראשון שמשפיע על כמות הכבידה הפועלת על כל אחד מהאובייקטים. ככל שההמונים גדולים יותר, כך כל אובייקט מפעיל כוח משיכה על השני. במילים פשוטות: ככל שיש לאובייקט יותר מסה, כך כוח המשיכה פועל על האובייקט הזה.
מרחק בין אובייקטים
הגורם השני שמשפיע על כמות הכובד על כל אובייקט הוא המרחק בין שני האובייקטים. ככל שהמרחק גדול יותר, כך כל אובייקט מפעיל כוח כבידה על השני. המשמעות היא שככל שאובייקט אחד קרוב יותר לאחר, כך כוח המשיכה פועל על האובייקט הזה.
כוח המשיכה על כדור הארץ
מכיוון שכדור הארץ גדול ומסיבי, אתה יכול להשתמש בגרסה פשוטה של חוק ניוטון כדי לקבוע את כוח הכבידה על עצם. במקרה זה, הכוח שווה למסה של האובייקט מוכפל בתאוצת הכבידה על פני כדור הארץ:
F = מ"ג
כאשר g הוא האצת הכבידה: 9.81 מטר לשנייה בריבוע. על כדור הארץ המסה היא הגורם היחיד שמשפיע על כוח הכבידה. כוח המשיכה משפיע על אובייקט בעל מסה גדולה יותר מאשר על אובייקט בעל מסה קטנה.
ניתן להחיל את אותה הנוסחה על מציאת כוח הכבידה הפועל על עצמים בכוכבי לכת וירחים אחרים, אך תאוצה הכבידה שונה עבור כל כוכב לכת או ירח.