Περιεχόμενο
Ο Isaac Newton εξήγησε μια διάσημη εξίσωση για τον υπολογισμό της βαρύτητας μεταξύ δύο αντικειμένων. Αυτή η εξίσωση χρησιμοποιεί μια σταθερά που ονομάζεται καθολική σταθερά βαρύτητας (G) και ισούται με 6,67 x 10 ^ -11 κυβικά μέτρα ανά χιλιόγραμμο ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο. Οι άνθρωποι ρωτούν συχνά πώς οι επιστήμονες υπολόγισαν αυτόν τον αριθμό. Το έκαναν αυτό χρησιμοποιώντας τις μετρούμενες τιμές της βαρύτητας μεταξύ δύο αντικειμένων γνωστής μάζας. Ο καθένας μπορεί να το κάνει χρησιμοποιώντας τη δική του μάζα, μια σχετικά απλή φόρμουλα και μερικά γνωστά γεγονότα για τη Γη.
Βήμα 1
Γράψτε την εξίσωση του Νεύτωνα για τη δύναμη της βαρύτητας:
F = (G x m1 x m2) / r ^ 2
F = δύναμη βαρύτητας μεταξύ αντικειμένων 1 και 2 G = καθολική σταθερά βαρύτητας m1 = μάζα αντικειμένου 1 m2 = μάζα αντικειμένου 2 r = απόσταση μεταξύ των κέντρων των αντικειμένων 1 και 2 ^ = το σύμβολο του καρέ σημαίνει "ανυψωμένο σε "
Βήμα 2
Προσδιορίστε το βάρος σας σε Newtons (N). Το βάρος σας είναι στην πραγματικότητα η δύναμη της βαρύτητας ανάμεσα σε εσάς και τη Γη. Για να μετατρέψετε από λίβρες σε Newton, πολλαπλασιάστε το βάρος σας με 9,8.
Παράδειγμα: εάν ζυγίζετε 68 κιλά, τότε ο λογαριασμός θα είναι 68,2 x 9,8 = 667,5 N
Βήμα 3
.
Βήμα 4
Ερευνήστε τη μάζα και την ακτίνα της Γης. Σύμφωνα με το Hypertextbook.com, η μάζα της Γης είναι 5,98 x 10 ^ 24 kg και η ακτίνα είναι 6,38 x 10 ^ 6 m.
Βήμα 5
Λύστε την εξίσωση βαρύτητας του Νεύτωνα για να βρείτε το G, την καθολική σταθερά.
G = (F x r ^ 2) / (m1 x m2)
Βήμα 6
Τοποθετήστε τις τιμές που έχετε υπολογίσει μέχρι τώρα στις κατάλληλες θέσεις στην εξίσωση βαρύτητας. Αντικαταστήστε ως εξής: m1 = μάζα της, m2 = μάζα της Γης και r = ακτίνα της Γης.
Παράδειγμα: G = (667,5 x (6,38 x 10 ^ 6) ^ 2) / (68,2 x 5,98 x 10 ^ 24) = 6,67 x 10 ^ -11