gushelom.ru

Hur man beräknar tyngdkraften

Gravity är en av fysikkens grundläggande krafter. Dess viktigaste aspekt är att det är universellt giltigt: alla föremål har en gravitationskraft som lockar andra. Tyngdkraften som utövas på ett objekt beror på massorna hos de undersökta kropparna och avståndet som skiljer dem.

Del 1

Beräkna tyngdkraften mellan två objekt
1
Definiera ekvationen för gravitation som lockar en kropp: Fgrav = (Gm1m2) / D2 . För att korrekt beräkna den gravitationskraft som utövas på ett objekt beaktar denna ekvation massorna av båda kropparna och avståndet som skiljer dem. Nedan hittar du definitionen av variablerna.
  • Fgrav det är kraften på grund av gravitationen;
  • G är den universella gravitationskonstanten av 6 673 x 10-11 nm2/ kg2;
  • m1 det är massan av det första objektet;
  • m2 det är det andra objektets massa;
  • d det är avståndet mellan de föremål som undersöks
  • I vissa fall kan du läsa brevet r i stället för d. Båda symbolerna representerar avståndet mellan de två objekten.
  • 2
    Använd rätt måttenhet. I denna speciella ekvation är det viktigt att använda enheterna i Internationellt system: massorna måste uttryckas i kilogram (kg) och avstånd i meter (m). Du måste gå till förfallen omvandlingar innan du fortsätter med beräkningarna.
  • 3
    Bestäm massan av objektet ifråga. För små kroppar kan du hitta detta värde med en skala och bestämma dess vikt i kilo. Om objektet är stort måste du leta efter sin ungefärliga massa genom att söka på nätet eller genom att titta på tabellerna på de sista sidorna i fysiktexten. Om du löser ett fysikproblem tillhandahålls vanligtvis dessa data.
  • 4
    Mäta avståndet mellan de två objekten. Om du försöker beräkna tyngdkraften mellan ett objekt och planeten Jorden måste du känna avståndet mellan jordens mitt och själva objektet.
  • Avståndet från centrum till jordens yta är cirka 6,38 x 106 m.
  • Du hittar dessa värden på tabeller i läroböcker eller online där du också får ungefärliga avstånd från jordens mitt till objekt placerade på olika höjder.
  • 5
    Lös ekvationen. När du har definierat värdena för variablerna måste du bara ange dem i formeln och lösa de matematiska beräkningarna. Kontrollera att alla måttenheter är korrekta och väl konverterade. Lös upp formeln som respekterar ordningens ordning.
  • Till exempel: det bestämmer tyngdkraften som utövas på en 68 kg person på jordens yta. Jordens massa är 5,98 x 1024 kg.
  • Kontrollera igen att alla variabler uttrycks med rätt måttenhet. Massan m1 = 5,98 x 1024 kg, massan m2 = 68 kg, den universella gravitationskonstanten är G = 6 673 x 10-11 nm2/ kg2 och äntligen avståndet d = 6,38 x 106 m.
  • Skriv ekvationen: Fgrav = (Gm1m2) / D2 = [(6,67 x 10-11) x 68 x (5,98 x 1024)] / (6,38 x 106)2.
  • Multiplicera massorna av de två objekten tillsammans: 68 x (5,98 x 1024) = 4,06 x 1026.
  • Multiplicera produkten av m1 och m2 för universell gravitationskonstanten G: (4,06 x 1026) x (6,67 x 10-11) = 2,708 x 1016.
  • Squares avståndet som skiljer de två objekten: (6.38 x 106)2 = 4,07 x 1013.
  • Dela produkten av G x m1 x m2 för det kvadratiska avståndet för att hitta tyngdkraften uttryckt i newton (N): 2,708 x 10164,07 x 1013 = 665 N.
  • Tyngdkraften är lika med 665 N.
  • Del 2

    Beräkna gravitationskraften på jorden
    1
    Förstå Enligt principen_Newton_o_di_conservazione Second Principle of Newton som uttrycker sig med formeln F = ma. Denna princip av dynamik anger att varje objekt accelererar när de utsätts för en direkt kraft eller ett system av krafter som inte är i jämvikt. Med andra ord, om en kraft som appliceras på ett objekt är större än de andra som verkar i motsatt riktning, kommer detta objekt att accelerera i enlighet med riktning och riktning av kraften med större intensitet.
    • Denna lag kan sammanfattas i ekvationen F = ma, var F det är kraften, m objektets massa e till acceleration.
    • Tack vare denna princip är det möjligt att beräkna gravitationskraften som utövas på något föremål som ligger på jordens yta genom det kända värdet av tyngdkraftsaccelereringen.
  • 2
    Lär dig vad gravitationsaccelerationen genereras av jorden. På vår planet accelererar gravitationen objekt med en hastighet av 9,8 m / s2. När man tittar på kropparna på jordens yta kan man använda den förenklade formeln Fgrav = mg för att beräkna tyngdkraften.
  • Om du vill ha ett ännu mer exakt värde kan du alltid använda formeln som uttrycks i föregående avsnitt i artikeln Fgrav = (Gmjordm) / d2.
  • 3
    Använd rätt måttenhet. I denna speciella ekvation måste du använda enheterna i det internationella systemet. Massan måste uttryckas i kilogram (kg) och accelerationen i meter per sekund ram (m / s2). Du måste utföra det lämpliga omvandlingar innan du fortsätter med beräkningarna.
  • 4
    Bestäm massan av den aktuella kroppen. Om det är ett litet objekt kan du använda en skala för att hitta vikten uttryckt i kilogram (kg). Om du arbetar med större objekt måste du hitta den ungefärliga massan online eller på tabellerna i fysikhandböckerna. Om du löser ett fysikproblem, tillhandahålls data vanligen i beskrivningen av själva problemet.
  • 5
    Lös ekvationen. När du har definierat variablerna kan du infoga dem i formeln och fortsätta till beräkningarna. Kontrollera återigen att alla enheter är korrekta: massan måste vara i kilo och avstånden i meter. Fortsätt med beräkningarna som respekterar ordningens order.
  • Använd samma ekvation som tidigare för att förstå hur nära du kan uppnå samma resultat. Beräknar gravitationskraften som utövas på en 68 kg individ på jordens yta.
  • Kontrollera att alla variabler uttrycks med rätt måttenhet: m = 68 kg, g = 9,8 m / s2.
  • Skriv ekvationen: Fgrav = mg = 68 * 9,8 = 666 N.
  • Enligt formeln F = mg Tyngdkraften är 666 N, medan med den mer detaljerade ekvationen (första delen av artikeln) har du fått värdet 665 N. Som du kan se är de två värdena mycket nära.
  • tips

    • Dessa två formler leder till samma resultat, men den kortare är också lättare att använda när man undersöker ett objekt på planetens yta.
    • Använd den första formeln om du inte vet värdet av acceleration på grund av gravitation på planeten eller om du försöker beräkna tyngdkraften mellan två mycket stora himmelska kroppar, som månen och en planet.
    Dela på sociala nätverk:

    Relaterade
    Hur man beräknar arbetetHur man beräknar arbetet
    Hur man beräknar accelerationHur man beräknar acceleration
    Hur man beräknar området för ett objektHur man beräknar området för ett objekt
    Hur man beräknar kinetisk energiHur man beräknar kinetisk energi
    Hur man beräknar vridmomentetHur man beräknar vridmomentet
    Hur man beräknar avståndetHur man beräknar avståndet
    Hur man beräknar avståndet mellan två punkterHur man beräknar avståndet mellan två punkter
    Hur man beräknar styrkaHur man beräknar styrka
    Hur man beräknar hydrostatisk kraftHur man beräknar hydrostatisk kraft
    Hur man beräknar den normala kraftenHur man beräknar den normala kraften
    » » Hur man beräknar tyngdkraften

    © 2011—2021 gushelom.ru