Legea gravitației universale a lui Newton este folosită pentru a explica forța gravitațională. Forța gravitațională este un tip de forță fără contact, forța gravitațională este o forță în natură care este întotdeauna atractivă și conservatoare. Forța gravitațională este definită ca forța de atracție experimentată de două sau mai multe obiecte în contact. Forța gravitațională este determinată de formula obținută din Legea universală a atracției a lui Newton, cunoscută sub numele de Formula forței gravitaționale. Mediul nostru este înconjurat de gravitație. Determină cât cântărim și cât de departe va sări o minge de baschet înainte de a lovi pământul când este aruncată. Forța pe care Pământul ți-o aplică este egală cu forța gravitațională de pe Pământ. Forța gravitațională este egală cu greutatea ta în timp ce ești în repaus pe sau în apropierea suprafeței Pământului. De asemenea, prezența unui câmp gravitațional este necesară în transferul de căldură prin convecție naturală.

Cuprins

• Ce este Forța Gravitațională?
• Legea gravitației lui Newton
• Formula forței gravitaționale
• Unitatea de forță gravitațională
• Proprietățile forței gravitaționale
• Exemple de forță gravitațională
• Diferența dintre gravitație și forța gravitațională

Exemplu de forță gravitațională

Ce este Forța Gravitațională?

Gravitațional sau gravitatie este o forță care atrage oricare două corpuri din univers, indiferent dacă au mase egale sau nu. Legea gravitației lui Newton afirmă că toate obiectele, inclusiv pe sine, se atrag reciproc. Unitatea de măsură a forței gravitaționale este Newtoni, notată cu N.

Studiul gravitației a beneficiat foarte mult de contribuțiile multor oameni de știință cunoscuți. La începutul secolului al XVII-lea, astronomul italian Galileo Galilei a descoperit că toate obiectele accelerează uniform spre centrul Pământului. În studiul său revoluționar din 1687, matematicianul englez Isaac Newton a făcut prima descoperire a legilor gravitaționale.

Gravitația este considerată o forță fundamentală, deoarece influența sa asupra oricărui obiect poate fi observată cu ușurință. Astfel, forța gravitațională acționează asupra fiecărui obiect care are masă. Deci forța gravitațională este o forță fundamentală. Deoarece nu există nicio atingere între obiecte, forța gravitațională este fără contact. Deoarece este focalizat în centrul orbitei în care obiectul se mișcă, este centripet. Este responsabil pentru menținerea orbitei corpului. O tracțiune care este îndreptată departe de centru este experimentată de corpul în rotație. Forța centrifugă este cea care provoacă această tragere. Dintre toate forțele de bază, forța gravitațională este cea mai slabă.

Să citim mai multe despre - Accelerație datorată gravitației

Legea gravitației lui Newton

Formula gravitațională Newton

Legea gravitației lui Newton sau Legea gravitației universale a lui Newton (sau Legile gravitației universale) este Legea care conduce la studiul ulterioar al gravitației și afirmă că toate obiectele din univers care au orice masă se atrag întotdeauna unul pe altul cu o forță de atracție. Această forță de atracție se numește Forța gravitațională (F) care este,

• Direct proporțional cu produsul maselor (m₁si m₂) dintre cele două obiecte în contact cu altele, și
• Invers proporțional cu pătratul distanței (r) dintre centrele lor.

Expresia sau relația pentru legea menționată mai sus este dată de formula forței gravitaționale, discutată mai jos:

Formula forței gravitaționale

Legea gravitației dă Forța gravitațională (F) între două corpuri de mase (m₁si m₂) la distanța r, în afară de centrele lor, este dat astfel:

F ∝ m ₁ m ₂

F ∝ 1/r ²

Acum, combinând cele două relații de mai sus ca,

F ∝ m ₁ m ₂ / r ²

F = Gm ₁ m ₂ / r ²

100 km/h în mph

unde G este constanta de proporționalitate cunoscută ca Constanta gravitațională (= 6,67 ×10⁻¹¹N⋅ m²/kg²).

Unitatea de forță gravitațională

• Unitatea SI a forței gravitaționale este Newton (N).
• Formula dimensională a forței gravitaționale este [M¹L¹T^-2].

Proprietățile forței gravitaționale

Iată câteva trăsături caracteristice importante ale forței gravitaționale,

• Forțele gravitaționale sunt întotdeauna atractive și cele mai slabe dintre toate forțele fundamentale.
• Este un tip de Forță fără contact, deoarece nu necesită niciun contact fizic sau atingere pentru a fi experimentată de un sistem de obiecte.
• Forța gravitațională este o forță cu rază lungă de acțiune și nu necesită niciun mediu.
• Valoarea forței gravitaționale la suprafața Pământului este constantă.

Citește și: Forțele de contact și fără contact

Exemple de forță gravitațională

Unele exemple din viața de zi cu zi de forță gravitațională pot fi discutate ca:

Forța gravitațională a Pământului

Fiecare obiect este supus atracției gravitaționale a Pământului, un fenomen cunoscut sub numele de gravitație. Nu putem pluti liber în aer din cauza gravitației, care ne ține pe pământ. Forța pe care Pământul și amândoi o aplicăm planetei este egală. Cu toate acestea, Pământul rămâne neafectat din cauza dimensiunilor sale imense. Dacă un obiect agățat este lăsat să plece, acesta va cădea în mod natural în direcția centrului Pământului.

Forța gravitațională dintre Pământ și Lună

Datorită atracției gravitaționale a Pământului și a Lunii, Luna se învârte în jurul Pământului. Pentru a calcula această forță, punem masele lor și separarea dintre cei doi centre ai lor în formula forței gravitaționale. Apoi, s-a descoperit că forța gravitațională dintre Pământ și Lună este de 2 × 10^douăzeciN.

aliniere text css

Forța gravitațională a Soarelui

Datorită masei sale masive, Soarele exercită o forță gravitațională a cărei rază de acțiune este extrem de largă. Această forță de atragere face ca toate planetele să orbiteze în jurul Soarelui într-o formă eliptică. Formula forței gravitaționale poate fi utilizată pentru a determina forța gravitațională care acționează pe Pământ de la Soare și sa constatat că este de 3,5 × 10.²²N.

Forța gravitațională a soarelui

Diferența dintre gravitație și forța gravitațională

Gravitațional vs Gravitație

Să discutăm diferențele cheie dintre gravitație și forța gravitațională în detaliu, așa cum este menționat în tabelul de mai jos:

Citeşte mai mult,

• Diferența dintre forța gravitațională și gravitație
• Legea lui Kepler a mișcării planetare
• Factori care afectează accelerația datorată gravitației

Exemple de forță gravitațională

Exemplul 1: Aflați forța gravitațională de atracție dintre doi elefanți, unul cu masa 1000 kg și celălalt cu masa 800 kg, dacă distanța dintre ei este de 5 m.

Soluţie:

Dat: m₁= 1000 kg, m₂= 800 kg, r = 5 m

Formula pentru forța gravitațională este dată astfel: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

Aici, G = 6,67 ×10⁻¹¹N⋅ m²/kg²

Înlocuind valorile din formulă, avem:

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

Exemplul 2: Aflați forța gravitațională de atracție dintre un om cu masa de 50 kg și un autobuz cu masa de 1500 kg, dacă distanța dintre ele este de 10 m.

Soluţie:

obiectiv java

Dat: m₁= 50 kg, m₂= 1500 kg, r = 10 m

Formula pentru forța gravitațională este dată astfel: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

Aici, G = 6,67 ×10⁻¹¹N⋅ m²/kg²

Înlocuind valorile din formulă, avem:

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

Exemplul 3: Să presupunem că forța gravitațională dintre două corpuri aflate la o anumită distanță este 4 N. Aflați forța de atracție dacă distanța dintre ele se dublează.

Soluţie:

Legea gravitației lui Newton spune că forța gravitațională dintre două obiecte asemănătoare punctelor este direct proporțională cu produsul maselor lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele.

F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2}

Ecuația arată că, pentru mase date, dacă r este înlocuit cu 2r, forța devine 1/4-a forță inițială. Prin urmare, forța de atracție va deveni 4/4 =1 N.

Exemplul 4: masa Pământului este 6 × 10 ²⁴ kg. Distanța dintre Pământ și Soare este de 1,5 × 10 ^unsprezece m. Dacă forța gravitațională dintre cele două este 3,5 × 10 ²² N, care este masa Soarelui?

Soluţie:

Dat: m_Este= 6 × 10²⁴kg, r = 1,5 × 10^unsprezecem și F = 3,5 × 10²²N

Formula pentru forța gravitațională este dată ca: F_g=frac{Gm_1m_2}{r^2} .

cast int în șir de caractere java

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

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

= 1,967 × 10 ³⁰ kg

Întrebări frecvente despre forța gravitațională

Q1: Definiți forța gravitațională.

Forța gravitațională este o forță care atrage oricare două obiecte din univers, indiferent dacă acestea au mase egale sau nu. În plus, Legea universală a gravitației a lui Newton afirmă că totul, inclusiv pe tine, trage orice alt obiect din univers.

Î2: Ce este forța gravitațională între două obiecte?

Forța gravitațională dintre cele două obiecte de mase m₁si m₂la o distanță r unul de celălalt se poate calcula folosind formula menționată mai jos:

F = Gm ₁ m ₂ / r ²

Î3: Cine a descoperit Forța gravitațională?

Matematicianul englez Isaac Newton a făcut prima descoperire a legilor și forțelor gravitaționale.

Î4: Care sunt cele două proprietăți ale forței gravitaționale?

Următoarele sunt proprietățile importante ale forțelor gravitaționale:

• Forțele gravitaționale sunt întotdeauna atractive și cele mai slabe dintre toate forțele fundamentale.
• Este un tip de Forță fără contact, deoarece nu necesită niciun contact fizic sau atingere pentru a fi experimentată de un sistem de obiecte.

Î5: Care este magnitudinea forței gravitaționale?

Mărimea forței gravitaționale dintre pământ și un obiect de 1 kg este de 9,8 N.

Î6: Care este intervalul de forță gravitațională?

Domeniul forței gravitaționale este infinit.