გრავიტაცია ყველგან არის - როგორც სიტყვასიტყვით, ასევე პლანეტის გარშემო ადამიანების ყოველდღიური შეგნებული საქციელით. ძნელი ან შეუძლებელია იმის წარმოდგენა, რომ სამყაროში ცხოვრობს მისი ეფექტებისგან თავისუფალი, ან თუნდაც ისეთ სამყაროში, სადაც მოვლენები "მცირე" ოდენობით იყო შესწორებული - ვთქვათ, "მხოლოდ" დაახლოებით 25 პროცენტით. წარმოიდგინეთ, რომ თქვენ ვერ შეძლებთ საკმარისად მაღლა გადახტომას და 10 ფუტის სიმაღლის კალათბურთის სადავეს შეეხეთ, რათა მარტივად შეძლოთ დარტყმა; ეს ეხება იმას, რაც 25% პროცენტით ნახტომის უნარს ამცირებს შემცირებული სიმძიმის წყალობით, ხალხის დიდ რაოდენობას.
ოთხი ფუნდამენტური ფიზიკური ძალადან ერთ – ერთი, გრავიტაცია გავლენას ახდენს ყველა ინჟინერულ საწარმოზე, რომელიც ოდესმე განახორციელა ადამიანმა, განსაკუთრებით ეკონომიკის სფეროში. სიმძიმის ძალის გამოთვლისა და მასთან დაკავშირებული პრობლემების გადაჭრის შესაძლებლობა არის ფიზიკური მეცნიერების გაცნობითი კურსების ძირითადი და აუცილებელი უნარი.
სიმძიმის ძალა
ვერავინ იტყვის ზუსტად რა არის "გრავიტაცია", მაგრამ შესაძლებელია მისი აღწერა მათემატიკურად და სხვა ფიზიკური რაოდენობებისა და თვისებების გათვალისწინებით. გრავიტაცია ბუნებაში ოთხი ფუნდამენტური ძალთაგანია, სხვები არიან ძლიერი და სუსტი ბირთვული ძალები (რომლებიც მოქმედებენ ინტრატომურ დონეზე) და ელექტრომაგნიტური ძალა. გრავიტაცია ყველაზე სუსტია ოთხიდან, მაგრამ უზარმაზარ გავლენას ახდენს იმაზე, თუ როგორ შექმნა სამყარო თავად.
მათემატიკურად, სიმძიმის ძალა ნიუტონში (ან ეკვივალენტურად, კგ მ / წმ)2) მასის ნებისმიერ ორ ობიექტს შორისმ1 დამ2 გამოყოფილირმეტრი გამოიხატება შემდეგნაირად:
F_ {grav} = \ frac {GM_1M_2} {r ^ 2}
სად არისუნივერსალური გრავიტაციული მუდმივიგ = 6.67 × 10-11 ნ მ2/kg2.
სიმძიმის ახსნა
სიდიდეგნებისმიერი "მასიური" ობიექტის გრავიტაციული ველის (ეს არის გალაქტიკა, ვარსკვლავი, პლანეტა, მთვარე და ა.შ.) მათემატიკურად გამოხატულია ურთიერთობით:
g = \ frac {GM} {d ^ 2}
სადგმუდმივია ახლახანს განსაზღვრული,მარის ობიექტის მასა დადარის მანძილი ობიექტსა და წერტილს შორის, სადაც ველი იზომება. ამის დანახვა შეგიძლიათ ფრაზისთვისვგრავიტაცია რომგაქვს ძალის ერთეულები გაყოფილი მასაზე, რადგან განტოლება forგარსებითად არის სიმძიმის განტოლების ძალა (განტოლება forვგრავიტაცია) მცირე ობიექტის მასის აღრიცხვის გარეშე.
ცვლადიგამიტომ აქვს აჩქარების ერთეულები. დედამიწის ზედაპირთან დედამიწის გრავიტაციული ძალის გამო დაჩქარება წამში არის 9.8 მეტრი წამში, ან 9.8 მ / წმ2. თუ ფიზიკურ მეცნიერებაში შორს წასვლა გადაწყვიტეთ, ამ მაჩვენებელს იმაზე მეტჯერ ნახავთ, ვიდრე ითვლით.
სიმძიმის ფორმულის გამო ძალა
ზემოთ მოცემულ ორ განყოფილებაში ფორმულების შერწყმა წარმოქმნის ურთიერთობას
F = მგ
სადგ= 9,8 მ / წმ2 დედამიწაზე. ეს არის ნიუტონის მოძრაობის მეორე კანონის განსაკუთრებული შემთხვევა, რომელიც არის
F = მა
სიმძიმის აჩქარების ფორმულის გამოყენება ჩვეულებრივად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ე.წ. ნიუტონის მოძრაობის განტოლებებით, რომლებიც დაკავშირებულია მასასთან (მ), სიჩქარე (ვ), ხაზოვანი პოზიცია (x), ვერტიკალური პოზიცია (y), აჩქარება (ა) და დრო (ტ). ანუ ისევედ = (1/2)საათზე2, მანძილი, რომელსაც ობიექტი გაივლის დროშიტხაზში მოცემული აჩქარების ძალით, მანძილიyდროთა განმავლობაში ობიექტი სიმძიმის ძალაში მოექცევატგამოიცემა გამოთქმად = (1/2)gt2, ან 4.9ტ2 დედამიწის მიზიდულობის გავლენის ქვეშ მოქცეული ობიექტებისთვის.
Რჩევები
შესავალ ფიზიკაში, როდესაც გკითხავთ გრავიტაციული პრობლემების გადაჭრაში, მათ შორის თავისუფალი ვარდნის დროს, მოგეთხოვებათ უგულებელყოთ ჰაერის წინააღმდეგობის შედეგები. პრაქტიკაში, ეს შედეგები საკმაოდ მნიშვნელოვანია, რადგან გაიგებთ, თუ ინჟინერიას ასწავლით ან მსგავს სფეროში.