Isaac Newton 경의 발견은 자연 세계에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰습니다. 그의 많은 공헌 중에서 가장 광범위한 공헌 중 하나는 그의 중력 이론이었습니다. 중력은 네 가지 주요 힘 중 가장 약하지만, 우리의 중요한 역할을하는 것이기도합니다. 일상 생활-약한만큼 지구의 질량이 너무 커서 우리를 끌어 당기는 힘이 강한. 뉴턴 방정식을 사용하여 두 물체 사이의 중력 인력을 계산할 수 있습니다.
중력에 대한 뉴턴 방정식, F = G (M x m) / r 제곱, 여기서 M은 질량 한 물체, m은 다른 물체의 질량, r은 두 물체의 중심 사이의 거리 대중. 예를 들어, 지구 표면에 서있는 경우 r은 지구 중심에서 사용자 (또는 더 정확하게 말하자면 중심까지의 거리이지만 일반적으로 정확도 수준이 필요하지 않음)입니다. G는 보편적 인 상수입니다. 이것은 아주 작은 숫자입니다: 6.67 x 10 ^ -11 제곱 킬로그램 당 제곱미터. 상수 끝에있는 단위는 방정식의 단위와 함께 상쇄되므로 답은 항상 표준 힘 단위 인 뉴턴입니다.
두 물체의 중심 사이의 거리를 결정하십시오. 퀴즈 문제를 풀고 있다면 아마도이 정보를 받게 될 것입니다. 지구 표면이나 그 근처에있는 물체를 계산하는 경우 지구 평균 반경 6,371km를 사용하고지면 위의 물체 높이를 더할 수 있습니다.
두 물체의 질량을 결정하십시오. 지구가 두 물체 중 하나라면 그 질량은 5.9736 x 10 ^ 24 킬로그램으로 매우 큰 숫자입니다.
이 숫자를 방정식에 대입하십시오. 예를 들어 체중이 80kg이고 지구 표면에 서 있다고 가정 해 보겠습니다. 위의 모든 숫자를 방정식에 연결하면 다음과 같이됩니다.
힘 = ((6.67 x 10 ^ -11 뉴턴 미터 제곱 / 킬로그램 제곱) * (5.9736 x 10 ^ 24 킬로그램) * (80 킬로그램)) / (6371 x 10 ^ 3 미터) 제곱 = 785.3 뉴턴. 뉴턴 단위의 답에 0.224809를 곱하여 177 파운드를 얻습니다. 실제로 체중이 얼마나되는지입니다. 무게는 단지 힘의 측정치에 불과합니다. 그래서 우리가 파운드라고 말할 때 우리는 실제로 지구가 여러분에게 얼마나 많은 힘을가하는지에 대해 말하는 것입니다. 이것은 여러분의 질량에 따라 달라집니다.
흥미로운 점이 있습니까? 지구는 당신에게 힘을 가할뿐만 아니라 지구에도 힘을가합니다. 그러나 힘에 대한 뉴턴의 방정식을 기억하십시오.
지구에 가하는 힘 (이 예에서는 785.3 뉴턴)을 지구의 질량으로 나누면 지구 가속도를 얻을 수 있습니다. 중력. 지구의 질량은 너무 커서이 가속도는 엄청나게 작습니다. 사실 모든 실제적인 의도와 목적을 위해 무시할 수 있습니다. 그러나 785.3 뉴턴의 질량을 80kg의 질량으로 나누면 초당 9.81 미터의 제곱이됩니다.