• Jaký je zákon univerzální gravitace?
• Prohlášení zákona univerzální gravitace
• Vzorec zákona univerzální gravitace
• Příklady zákona univerzální gravitace

Vysvětlíme, co je to Zákon univerzální gravitace, jaký je jeho vzorec a jeho výrok. Také příklady použití vašeho vzorce.

Zákon univerzální gravitace popisuje gravitační interakci těles.

Jaký je zákon univerzální gravitace?

Zákon univerzální gravitace je jedním ze zákonůfyzický formuloval Isaac Newton ve své knizePhilosophiae Naturalis Principia Mathematicaz roku 1687. Popisuje gravitační interakci mezi masivními tělesy a stanovuje vztah proporcionality Gravitační síla s Hmotnost z těl.

Pro formulaci tohoto zákona Newton odvodil, že síla, kterou se dvě hmoty přitahují, je úměrná součinu jejich hmotností děleno vzdáleností, která je odděluje na druhou. Tyto dedukce jsou výsledkem empirického ověření pomocí pozorování.

Ze zákona vyplývá, že čím blíže a hmotnější jsou dvě tělesa, tím intenzivněji se budou navzájem přitahovat. Stejně jako ostatní Newtonovy zákony představoval skok vpřed v vědecké znalosti času.

Dnes však víme, že od určité hmotnosti tento zákon ztrácí platnost (v případě superhmotných objektů) a je nutné pracovat se zákonem obecné relativity, který zformuloval v roce 1915 Albert Einstein. Zákon univerzální gravitace je pak přiblížením Einsteinovu zákonu, ale stále je užitečné porozumět většině gravitačních jevů světa.Sluneční Soustava.

Prohlášení zákona univerzální gravitace

Formální prohlášení tohoto Newtonova zákona tvrdí, že:

"Síla, kterou se dva objekty přitahují, je úměrná součinu jejich hmotností a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti, která je odděluje."

To znamená, že libovolná dvě tělesa se k sobě přitahují větší nebo menší silou v závislosti na jejich hmotnosti větší nebo menší a podle vzdálenosti mezi nimi.

Vzorec zákona univerzální gravitace

Základní vzorec zákona univerzální gravitace je následující:

F = | (G. M1. M2) / r² | . r *

Kde:

• F je přitažlivá síla mezi dvěma hmotami
• G je univerzální gravitační konstanta (6,673484,10-11 N.m2 / kg2)
• m1 je hmotnost jednoho z těles
• m2 je hmotnost dalšího z těles
• r vzdálenost, která je dělí.
• r * je jednotkový vektor, který udává směr síly.

Pokud se spočítají přitažlivé síly každého tělesa (síla, kterou působí hmota 1 na 2 a naopak), budeme mít dvě síly stejné v modulu a opačného směru. Abychom získali tento rozdíl ve znacích, je nutné napsat rovnici takto:

F12 = | G. m1.m2 / (r11-r2) 3 | . (r1-r2)

Při změně 1 na 2 získáme sílu pro každý případ. Napsáno tímto způsobem, vektor (r1-r2) udává správný směr (znaménko) pro každou sílu.

Příklady zákona univerzální gravitace

Pojďme vyřešit pár cvičení jako příklad aplikace tohoto vzorce.

• Předpokládejme, že hmota o hmotnosti 800 kg a hmota o hmotnosti 500 kg jsou přitahovány ve vakuu, oddělené prostorem 3 metry. Jak můžeme vypočítat sílu přitažlivosti, kterou zažívají?

Jednoduše použijte vzorec:

F = G. (m1.m2) / r2

Což bude: F = (6,67 × 10-11 N.m2 / kg2). (800 kg. 500 kg) / (3 m) 2

A pak: F = 2 964 x 10-6 N.

• Další cvičení: Do jaké vzdálenosti musíme umístit dvě tělesa o hmotnosti 1 kg, aby se přitahovala silou 1 N?

Počínaje stejným vzorcem

F = G. (m1.m2) / r2

Uvolníme vzdálenost a zůstaneme r2 = G. (m1.m2) / F

Nebo co je stejné: r = √ (G. [m1.m2]) / F

To znamená: r = √ (6,67 × 10-11 N.m2 / kg2. 1 kg x 1 kg) / 1N

Výsledkem je, že r = 8,16 x 10-6 metrů.