Newtons lov om universel gravitation bruges til at forklare tyngdekraften. Gravitationskraft er en type ikke-kontaktkraft, gravitationskraften er en kraft i naturen, der altid er attraktiv og konservativ. Gravitationskraft er defineret som den tiltrækningskraft, der opleves af to eller flere objekter i kontakt. Gravitationskraften bestemmes af formlen opnået fra Newtons universelle lov om tiltrækning, kendt som gravitationskraftformlen. Vores miljø er omgivet af tyngdekraften. Det bestemmer, hvor meget vi vejer, og hvor langt en basketball hopper, før den rammer jorden, når den kastes. Den kraft Jorden påfører dig er lig med tyngdekraften på Jorden. Tyngdekraften er lig med din vægt, mens du er i hvile på eller nær jordens overflade. Også tilstedeværelsen af ​​et gravitationsfelt er påkrævet i varmeoverførslen gennem naturlig konvektion.

Indholdsfortegnelse

• Hvad er gravitationskraft?
• Newtons gravitationslov
• Gravitationskraftformel
• Enhed for gravitationskraft
• Egenskaber ved gravitationskraft
• Eksempler på gravitationskraft
• Forskellen mellem tyngdekraft og tyngdekraft

Gravitationskraft eksempel

Hvad er gravitationskraft?

Gravitationel eller tyngdekraft er en kraft, der tiltrækker alle to legemer i universet, uanset om de har lige store masser eller ej. Newtons gravitationslov hævder, at alle objekter, inklusive en selv, tiltrækker hinanden. Enheden for tyngdekraften er Newton, betegnet som N.

Undersøgelse af gravitation har draget meget fordel af bidragene fra mange kendte videnskabsmænd. Tidligt i det 17. århundrede opdagede den italienske astronom Galileo Galilei, at alle objekter accelererer ensartet mod Jordens centrum. I sit banebrydende studie fra 1687 gjorde den engelske matematiker Isaac Newton den første opdagelse af gravitationslove.

escape karakter java

Gravitation betragtes som en grundlæggende kraft, da dens indflydelse på ethvert objekt let kan observeres. Således virker gravitationskraften på hvert objekt, der har masse. Så gravitationskraften er en fundamental kraft. Da der ikke er nogen berøring mellem objekterne, er tyngdekraften ikke-kontakt. Da det er fokuseret i midten af ​​den bane, hvori objektet bevæger sig, er det centripetal. Den er ansvarlig for at holde kroppens kredsløb. Et slæb, der er rettet væk fra midten, opleves af den roterende krop. Det er centrifugalkraften, der forårsager denne trækning. Af alle de grundlæggende kræfter er tyngdekraften den svageste.

Lad os læse mere om - Acceleration på grund af tyngdekraften

Newtons gravitationslov

Newtons gravitationsformel

Newtons gravitationslov eller Newtons lov om universel tyngdekraft (eller universelle tyngdelove) er den lov, der fører til den videre undersøgelse af tyngdekraften og siger, at alle objekter i universet, der har nogen masser, altid tiltrækker hinanden med en tiltrækningskraft. Denne tiltrækningskraft kaldes gravitationskraften (F), som er,

• Direkte proportional med produktet af masserne (m₁og m₂) af de to objekter i kontakt med andre, og
• Omvendt proportional med kvadratet af afstanden (r) mellem deres centre.

Udtrykket eller relationen for den ovennævnte lov er givet af gravitationskraftformlen, diskuteret nedenfor:

Gravitationskraftformel

Gravitationsloven giver tyngdekraften (F) mellem to masselegemer (m₁og m₂) i en afstand r, bortset fra deres centre, er givet som:

F ∝ m ₁ m ₂

F ∝ 1/r ²

Nu, ved at kombinere ovenstående to relationer som,

F ∝ m ₁ m ₂ /r ²

F = Gm ₁ m ₂ /r ²

hvor G er proportionalitetskonstanten kendt som Gravitationskonstant (= 6,67 × 10⁻¹¹N⋅ m²/kg²).

Enhed for gravitationskraft

• SI-enheden for gravitationskraften er Newton (N).
• Dimensional formel for gravitationskraft er [M¹L¹T^-2].

Egenskaber ved gravitationskraft

Her er nogle vigtige karakteristiske træk ved gravitationskraften,

• Gravitationskræfter er altid attraktive og de svageste af alle de grundlæggende kræfter.
• Det er en form for ikke-kontakt kraft, da det ikke kræver nogen fysisk kontakt eller berøring for at blive oplevet af et system af objekter.
• Gravitationskraft er en langrækkende kraft og kræver ikke noget medium.
• Gravitationskraftværdien ved jordens overflade er konstant.

Læs også: Kontakt- og ikke-kontaktstyrker

Eksempler på gravitationskraft

Nogle hverdagslivseksempler på gravitationskraft kan diskuteres som,

find min iphone fra Android

Jordens tyngdekraft

Hvert objekt er underlagt Jordens tyngdekraft, et fænomen kendt som tyngdekraften. Vi kan ikke frit svæve i luften på grund af tyngdekraften, som holder os på jorden. Den kraft, som Jorden og vi begge anvender på planeten, er lige store. Jorden forbliver dog upåvirket på grund af dens enorme størrelse. Hvis en ophængt genstand slippes, vil den falde naturligt i retning af Jordens centrum.

Tyngdekraften mellem jorden og månen

På grund af Jordens og Månens tyngdekraft, drejer Månen rundt om Jorden. For at beregne denne kraft sætter vi deres masser og adskillelsen mellem deres to centre i gravitationskraftformlen. Derefter blev gravitationskraften mellem jorden og månen fundet at være 2 × 10^tyveN.

Solens tyngdekraft

På grund af sin massive masse udøver Solen en tyngdekraft, hvis rækkevidde er ekstremt bredt. Denne tiltrækningskraft får alle planeter til at kredse om Solen i en elliptisk form. Tyngdekraftsformlen kan bruges til at bestemme tyngdekraften, der virker på Jorden fra Solen og blev fundet at være 3,5 × 10²²N.

Solens tyngdekraft

Forskellen mellem tyngdekraft og tyngdekraft

Gravitation vs Gravity

Lad os diskutere de vigtigste forskelle mellem tyngdekraft og tyngdekraft i detaljer som nævnt i tabellen nedenfor:

Læs mere,

• Forskellen mellem tyngdekraft og tyngdekraft
• Keplers lov om planetarisk bevægelse
• Faktorer, der påvirker acceleration på grund af tyngdekraften

Eksempler på gravitationskraft

Eksempel 1: Find tiltrækningskraften mellem to elefanter, den ene med en masse på 1000 kg og den anden med en masse på 800 kg, hvis afstanden mellem dem er 5 m.

Løsning:

Givet: m₁= 1000 kg, m₂= 800 kg, r = 5 m

Formlen for gravitationskraft er givet som: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

Her er G = 6,67 × 10⁻¹¹N⋅ m²/kg²

Ved at erstatte værdierne i formlen har vi:

F_g=frac{6.67 ×10^{−11}N⋅ m^2/kg^2)(1000 kg)(800 kg)}{5^2}

F _g = 2,1 × 10 ^-6 N

Eksempel 2: Find tiltrækningskraften mellem en mand med en masse på 50 kg og en bus med en masse på 1500 kg, hvis afstanden mellem dem er 10 m.

Løsning:

Givet: m₁= 50 kg, m₂= 1500 kg, r = 10 m

Formlen for gravitationskraft er givet som: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

Her er G = 6,67 × 10⁻¹¹N⋅ m²/kg²

Ved at erstatte værdierne i formlen har vi:

F_g=frac{6.67 ×10^{−11}N⋅ m^2/kg^2)(50 kg)(1500 kg)}{10^2}

F _g = 5,0025 × 10 ^-8 N

Eksempel 3: Antag, at tyngdekraften mellem to legemer i en vis afstand er 4 N. Find tiltrækningskraften, hvis afstanden mellem dem fordobles.

Løsning:

Newtons tyngdelov siger, at tyngdekraften mellem to punktlignende objekter er direkte proportional med produktet af deres masser og omvendt proportional med kvadratet af afstanden mellem dem.

F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

generel beskyttelsesfejl

Ligning viser, at for givne masser, hvis r erstattes af 2r, bliver kraften 1/4 af den oprindelige kraft. Derfor vil tiltrækningskraften blive 4/4 = 1 N.

Eksempel 4: Jordens masse er 6 × 10 ²⁴ kg. Afstanden mellem Jorden og Solen er 1,5 × 10 ^elleve m. Hvis tyngdekraften mellem de to er 3,5 × 10 ²² N, hvad er Solens masse?

Løsning:

Givet: m_{det er}= 6 × 10²⁴kg, r = 1,5 × 10^ellevem og F = 3,5 × 10²²N

Formel for gravitationskraft er givet som: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2} .

lytteport

⇒ 3,5 × 10²²N =frac{6.67×10^{-11}×6×10^{24}×m_{sun}}{(1.5×10^{11})^2}

⇒ Solmasse =frac{3.5×10^{22}×2.25×10^{22}}{40.02×10^{13}}

= 1,967 × 10 ³⁰ kg

Ofte stillede spørgsmål om gravitationskraft

Q1: Definer gravitationskraft.

Tyngdekraften er en kraft, der tiltrækker to genstande i universet, uanset om de har lige store masser eller ej. Desuden siger Newtons universelle gravitationslov, at alt, inklusive dig, trækker alle andre objekter i universet.

Q2: Hvad er tyngdekraften mellem to objekter?

Gravitationskraften mellem de to objekter med masser m₁og m₂i en afstand r fra hinanden kan beregnes ved at bruge formlen nævnt nedenfor:

F = Gm ₁ m ₂ /r ²

Spørgsmål 3: Hvem opdagede gravitationskraften?

Den engelske matematiker Isaac Newton gjorde den første opdagelse af gravitationslove og -kræfter.

Q4: Hvad er to egenskaber ved gravitationskraft?

Følgende er de vigtige egenskaber ved gravitationskræfter:

• Gravitationskræfter er altid attraktive og de svageste af alle de grundlæggende kræfter.
• Det er en form for ikke-kontakt kraft, da det ikke kræver nogen fysisk kontakt eller berøring for at blive oplevet af et system af objekter.

Spørgsmål 5: Hvad er størrelsen af ​​tyngdekraften?

Størrelsen af ​​tyngdekraften mellem jorden og en 1 kg genstand er 9,8 N.

Q6: Hvad er rækkevidden af ​​tyngdekraften?

Rækkevidden af ​​tyngdekraften er uendelig.