Ձգողականությունը ֆիզիկայի հիմնարար ուժերից մեկն է: Graանրության ամենակարևոր կողմն այն է, որ այն համընդհանուր է. Բոլոր օբյեկտներն ունեն գրավիտացիոն ուժ, որը գրավում է այլ առարկաներ: Գրավիտացիոն ուժի մեծությունը կախված է զանգվածից և երկու առարկաների միջև եղած հեռավորությունից:
Քայլ
2 -րդ մաս 1 -ին. Երկու օբյեկտների միջև ձգողության ուժի հաշվարկ
Քայլ 1. Սահմանեք օբյեկտի վրա ձգվող ձգողական ուժի հավասարումը, Fծանրություն = (Գմ1մ2)/դ2.
Որպեսզի կարողանանք հաշվարկել օբյեկտի գրավիտացիոն ուժը, այս հավասարումը հաշվի է առնում նաև երկու առարկաների զանգվածները և դրանց հեռավորությունը միմյանցից: Հավասարման փոփոխականները նկարագրված են ստորև:
- Ֆծանրություն գրավիտացիոն ուժն է
- G- ը 6,673 x 10 համընդհանուր գրավիտացիոն հաստատուն է-11 Nm2/կգ2
- մ1 առաջին օբյեկտի զանգվածն է
- մ2 երկրորդ օբյեկտի զանգվածն է
- d- ը երկու օբյեկտների կենտրոնների միջև հեռավորությունն է
- Երբեմն դ -ի փոխարեն գտնում ես r տառը: Այս երկու խորհրդանիշները ներկայացնում են երկու առարկաների միջև եղած հեռավորությունը:
Քայլ 2. Օգտագործեք համապատասխան մետրային միավորներ:
Այս հավասարման համար դուք պետք է օգտագործեք մետրային միավորներ: Օբյեկտի զանգվածը պետք է լինի կիլոգրամներով (կգ), իսկ օբյեկտների միջև հեռավորությունը `մետրերով (մ): Շարունակելուց առաջ դուք պետք է այս միավորները վերածեք մետրային միավորների
Քայլ 3. Որոշեք տվյալ օբյեկտի զանգվածը:
Փոքր օբյեկտների համար կարող եք դրանք կշռել ՝ դրանց քաշը կիլոգրամներով որոշելու համար: Մեծ օբյեկտների համար կարող եք մոտավոր զանգվածը փնտրել սեղանի վրա կամ ինտերնետում: Ֆիզիկայի խնդիրներում սովորաբար օբյեկտի զանգվածը կասվի:
Քայլ 4. Չափել երկու օբյեկտների միջև եղած հեռավորությունը:
Եթե փորձում եք հաշվարկել գրավիտացիոն ուժը առարկայի և երկրի միջև, ապա պետք է իմանաք, թե որքան հեռու է գտնվում այդ առարկան երկրի կենտրոնից:
- Երկրի մակերևույթից մինչև երկրի կենտրոն հեռավորությունը կազմում է մոտ 6,38 x 106 մ
- Համացանցում կարող եք փնտրել սեղաններ կամ այլ աղբյուրներ, որոնք ձեզ ասում են Երկրի կենտրոնից մինչև երկրի մակերևույթի տարբեր բարձունքների մոտավոր հեռավորությունը:
Քայլ 5. Լրացրեք հաշվարկը:
Եթե դուք սահմանել եք հավասարման փոփոխականները, ազատորեն մուտքագրեք դրանք լուծելու համար: Համոզվեք, որ բոլոր փոփոխականները գտնվում են մետրային միավորներում և ճիշտ չափված են: Massանգվածը պետք է լինի կիլոգրամներով, իսկ հեռավորությունը `մետրերով: Լուծել հավասարումները հաշվարկների ճիշտ հերթականությամբ:
- Օրինակ, որոշեք այն մարդու գրավիտացիոն ուժը, որի զանգվածը 68 կգ է երկրի մակերեւույթից: Երկրի զանգվածը 5,98 x 10 է24 կգ
- Համոզվեք, որ բոլոր փոփոխականները ճիշտ միավորներով են: մ1 = 5, 98 x 1024 կգ, մ2 = 68 կգ, G = 6.673 x 10-11 Nm2/կգ2, և d = 6, 38 x 106 մ
- Գրեք ձեր հավասարումը ՝ Ֆծանրություն = (Գմ1մ2)/դ2 = [(6, 67 x 10-11) x 68 x (5, 98 x 10)24)]/(6, 38 x 106)2
- Բազմապատկեք երկու օբյեկտների զանգվածները, որոնք հաշվի են առնվում: 68 x (5, 98 x 1024) = 4.06 x 1026
- Արդյունքը բազմապատկեք մ1 եւ մ2 գրավիտացիոն հաստատությամբ Գ. (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2,708 x 1016
- Քառակուսի դարձրեք երկու օբյեկտների միջև եղած հեռավորությունը: (6, 38 x 106)2 = 4,07 x 1013
- Կիսվել արդյունքով G x մ1 x մ2 քառակուսի հեռավորության վրա ՝ Նյուտոններում (N) գրավիտացիոն ուժ ստանալու համար: 2, 708 x 1016/4, 07 x 1013 = 665 Ն
- Նրա գրավիտացիոն ուժը 665 Ն է:
2 -րդ մաս 2 -ից. Երկրի վրա ձգողության ուժի հաշվարկ
Քայլ 1. Հասկացեք Նյուտոնի երկրորդ օրենքը, F = ma:
Նյուտոնի երկրորդ օրենքն ասում է, որ օբյեկտի արագացումը ուղիղ համեմատական է նրա վրա գործող զուտ ուժին և հակադարձ համեմատական `իր զանգվածին: Այլ կերպ ասած, եթե օբյեկտի վրա ազդող ուժն ավելի մեծ է, քան հակառակ ուղղությամբ գործող ուժը, օբյեկտը կշարժվի ավելի ուժեղ ուժով:
- Այս օրենքը կարելի է ամփոփել F = ma հավասարումով, որտեղ F- ը ուժն է, m- ը օբյեկտի զանգվածն է, իսկ a- ն ՝ արագացումը:
- Այս օրենքի շնորհիվ մենք կարող ենք հաշվարկել Երկրի մակերևույթի բոլոր առարկաների ձգողական ուժը ՝ օգտագործելով ծանրության պատճառով հայտնի արագացումը:
Քայլ 2. Գտեք Երկրի ձգողության շնորհիվ առաջացած արագացումը:
Երկրի վրա ձգողության ուժը ստիպում է բոլոր առարկաների արագացմանը 9,8 մ/վրկ2. Երկրի մակերևույթում մենք կարող ենք օգտագործել պարզեցված հավասարում. Fծանրություն = մգ ՝ գրավիտացիոն ուժը հաշվարկելու համար:
Եթե ցանկանում եք իմանալ գրավիտացիոն ուժերի ավելի ճշգրիտ թիվը, կարող եք դեռ օգտագործել նախորդ քայլի բանաձևը ՝ Fծանրություն = (GMԵրկիրմ)/դ2 որոշել գրավիտացիոն ուժը:
Քայլ 3. Օգտագործեք համապատասխան մետրային միավորներ:
Այս հավասարման համար դուք պետք է օգտագործեք մետրային միավորներ: Օբյեկտի զանգվածը պետք է լինի կիլոգրամներով (կգ), իսկ օբյեկտների միջև հեռավորությունը `մետրերով (մ): Շարունակելուց առաջ դուք պետք է այս միավորները վերածեք մետրային միավորների:
Քայլ 4. Որոշեք տվյալ օբյեկտի զանգվածը:
Փոքր օբյեկտների համար կարող եք դրանք կշռել ՝ դրանց քաշը կիլոգրամներով որոշելու համար: Մեծ օբյեկտների համար կարող եք մոտավոր զանգվածը փնտրել սեղանի վրա կամ ինտերնետում: Ֆիզիկայի խնդիրներում սովորաբար օբյեկտի զանգվածը կասվի:
Քայլ 5. Լրացրեք հաշվարկը:
Եթե դուք սահմանել եք հավասարման փոփոխականները, ազատորեն մուտքագրեք դրանք լուծելու համար: Համոզվեք, որ բոլոր փոփոխականները գտնվում են մետրային միավորներում և ճիշտ չափված են: Massանգվածը պետք է լինի կիլոգրամներով, իսկ հեռավորությունը `մետրերով: Լուծել հավասարումները հաշվարկների ճիշտ հերթականությամբ:
- Փորձենք օգտագործել նախորդ քայլի հավասարումը և տեսնենք, թե որքան մոտ են արդյունքները: Որոշեք 68 կգ զանգված ունեցող մարդու գրավիտացիոն ուժը երկրի մակերեսին:
- Համոզվեք, որ բոլոր փոփոխականները ճիշտ միավորներով են `m = 68 կգ, g = 9.8 մ/վ2.
- Գրեք բանաձևը: Ֆծանրություն = մգ = 68*9, 8 = 666 Ն
- Ֆ = բանաձև օգտագործելով գրավիտացիոն ուժը 666 N է, մինչդեռ նախորդ քայլի բանաձևից ստացված արդյունքը 665 N. Ինչպես տեսնում եք, երկու արդյունքները գրեթե նույնն են:
Խորհուրդներ
- Այս երկու բանաձևերը պետք է նույն պատասխանը տան, բայց ավելի կարճ և պարզ բանաձևն ավելի հեշտ է օգտագործել մոլորակի մակերևույթի օբյեկտների քննարկման ժամանակ:
- Օգտագործեք առաջին բանաձևը, եթե չգիտեք մոլորակի վրա ձգողականության պատճառով առաջացած արագացումը, կամ հաշվարկում եք ձգողական ուժը երկու շատ մեծ օբյեկտների միջև, օրինակ ՝ լուսնի կամ մոլորակների միջև:
