Гравитација је свуда - и буквално и у свакодневном свесном поступању људи широм планете. Тешко је или немогуће замислити да живимо у свету без његових ефеката, или чак у оном где су ефекти укроћени за „малу“ количину - рецимо, „само“ око 25 процената. Па, замислите себе како прелазите из неспособности да скочите довољно високо да додирнете 10 стопа висок кошаркаски обод до могућности да с лакоћом закуцате; ово је отприлике оно што би 25-постотни добитак у способности скакања захваљујући смањеној гравитацији обезбедио огромном броју људи!
Једна од четири основне физичке силе, гравитација утиче на свако инжењерско предузеће које су људи икада предузели, посебно у сфери економије. Способност израчунавања силе гравитације и решавања повезаних проблема основна је и основна вештина уводних курсева физичке науке.
Сила гравитације
Нико не може тачно да каже шта је „гравитација“, али је могуће описати математички и у смислу других физичких величина и својстава. Гравитација је једна од четири основне силе у природи, а остале су јаке и слабе нуклеарне силе (које делују на интраатомском нивоу) и електромагнетна сила. Гравитација је најслабија од ове четири, али има огроман утицај на то како је свемир сам себе структурирао.
Математички, сила гравитације у Њутнима (или еквивалентно, кг м / с2) између било која два предмета масеМ.1 иМ.2 одвојенерметара изражава се као:
Ф_ {грав} = \ фрац {ГМ_1М_2} {р ^ 2}
гдеуниверзалан константа гравитацијеГ. = 6.67 × 10-11 Н м2/kg2.
Објашњена гравитација
Магнитудаггравитационог поља било ког „масивног“ објекта (односно галаксије, звезде, планете, месеца итд.) изражава се математички односом:
г = \ фрац {ГМ} {д ^ 2}
гдеГ.је константа управо дефинисана,М.је маса предмета идје растојање између предмета и тачке у којој се мери поље. Можете видети ако погледате израз заФграв тогима јединице силе подељене са масом, јер једначина загје у суштини једначина силе гравитације (једначина заФграв) без урачунавања масе мањег предмета.
Променљивагдакле има јединице убрзања. У близини површине Земље, убрзање Земљине гравитационе силе износи 9,8 метара у секунди у секунди, односно 9,8 м / с2. Ако се одлучите за физички пут далеко, видећете ову цифру више пута него што ћете моћи да избројите.
Сила због гравитационе формуле
Комбиновањем формула у претходна два одељка настаје однос
Ф = мг
гдег= 9,8 м / с2 на земљи. Ово је посебан случај Њутновог другог закона кретања, који је
Ф = ма
Формула убрзања гравитације може се користити на уобичајени начин са такозваним Њутновим једначинама кретања које повезују масу (м), брзина (в), линеарни положај (Икс), вертикални положај (г.), убрзање (а) и време (т). Односно, исто каод = (1/2)у2, удаљеност коју ће предмет прећи у временуту линији под снагом датог убрзања, растојањаг.предмет ће временом пасти под силу гравитацијетдобија се изразомд = (1/2)гт2, или 4.9т2 за објекте који падају под утицај Земљине теже.
Савети
У уводној физици, када се од вас затражи да решите проблеме гравитације, укључујући слободан пад, од вас се тражи да занемарите ефекте отпора ваздуха. У пракси су ови ефекти знатни, јер ћете научити ако се бавите инжењерством или сличном облашћу.
