Сила тяжіння - це сила, яка надає вагу предметам і змушує їх падати на землю при падінні. Два основні фактори, маса та відстань, впливають на силу сили тяжіння на об’єкт. Ви є першим фактором у повсякденному житті - більш масивні предмети важчі. Другий фактор - відстань - менш звичний, оскільки потрібна відстань у багато тисяч кілометрів, щоб значно послабити тягу земної гравітації. Закон тяжіння Ньютона дуже точно описує, як маса і відстань впливають на силу тяжіння.
Закон тяжіння Ньютона
Закон всесвітнього тяжіння Ньютона стверджує, що сила тяжіння між двома об’єктами пропорційна масі обох об’єктів, поділеній на квадрат відстані між об’єктами. Або простіше:
F = \ frac {Gm_1m_2} {d ^ 2}
де G - гравітаційна стала Ньютона, м1 та м2 - маси, а d - відстань між ними. Ви можете використовувати цей закон, щоб з’ясувати, наскільки сила тяжіння знаходиться на об’єкті.
Маса предметів
Маса двох об’єктів, позначених у наведеному рівнянні як m1 та м2, є першим фактором, який впливає на величину сили тяжіння, яка діє на кожен з об’єктів. Чим більші маси, тим більшу силу тяжіння кожен об’єкт чинить на інший. Простіше кажучи: чим більше маса об’єкта, тим більше сили тяжіння діє на нього.
Відстань між об’єктами
Другим фактором, який впливає на величину сили тяжіння на кожному об’єкті, є відстань між двома об’єктами. Чим більше відстань, тим менше сили тяжіння надає кожен об’єкт на інший. Це означає, що чим ближче один об’єкт знаходиться до іншого, тим більше сили тяжіння діє на нього.
Гравітація на Землі
Оскільки Земля велика і масивна, ви можете використовувати спрощений варіант закону Ньютона для визначення сили тяжіння на об’єкт. У цьому випадку сила дорівнює масі об’єкта, помноженій на гравітаційне прискорення на поверхні Землі:
F = мг
де g - гравітаційне прискорення: 9,81 метра в секунду в квадраті. На Землі маса є єдиним фактором, який впливає на силу тяжіння. Сила тяжіння впливає на об’єкт із великою масою більше, ніж впливає на об’єкт з невеликою масою.
Ви можете застосувати ту саму формулу для пошуку сили тяжіння, що діє на об’єкти на інших планетах і місяцях, але гравітаційне прискорення для кожної планети чи Місяця відрізняється.