Gravitatsioon on üks füüsika põhijõude. Gravitatsiooni kõige olulisem aspekt on see, et see on universaalne: kõigil objektidel on gravitatsioonijõud, mis tõmbab teisi objekte nende poole. Mis tahes objektile mõjuv gravitatsioonijõud sõltub mõlema objekti massist ja nendevahelisest kaugusest.
1
Määratlege objekti tõmbava gravitatsioonijõu võrrand, Fgrav = (Gm1m2)/d2. Objektile mõjuva gravitatsioonijõu korrektseks arvutamiseks võtab see võrrand arvesse mõlema objekti massi ja seda, kui kaugel on objektid üksteisest. Muutujad on defineeritud allpool.Fgrav on gravitatsioonist tulenev jõudG on universaalne gravitatsioonikonstant 6,673 x 10-11 Nm2/kg2m1 on esimese objekti massm2 on teise objekti mass on kahe objekti keskpunktide vaheline kaugus. näeb d-tähe asemel r-tähte. Mõlemad sümbolid tähistavad kahe objekti vahelist kaugust.
2
Kasutage õigeid meetermõõdustiku ühikuid. Selle konkreetse võrrandi jaoks peate kasutama meetermõõdustiku ühikuid. Objektide mass peab olema kilogrammides (kg) ja kaugus meetrites (m). Enne arvutamise jätkamist peate need ühikuteks teisendama.
3
Määrake kõnealuse objekti mass. Väiksemate esemete puhul saate neid kaalul või kaalul kaaluda, et määrata nende kaal grammides. Suuremate objektide puhul peate ligikaudse massi otsima tabelist või veebist. Füüsikaülesannetes antakse teile üldiselt objekti mass.
4
Mõõtke kahe objekti vaheline kaugus. Kui proovite arvutada raskusjõudu objekti ja maa vahel, peate määrama, kui kaugel on objekt maa keskpunktist. Kaugus maapinnast keskpunktini on ligikaudu 6,38 x 106 m.Võite Internetist leida tabeleid ja muid ressursse, mis annavad teile ligikaudse kauguse Maa keskpunktist erinevatel kõrgustel asuvate objektide vahel.
5
Lahenda võrrand. Kui olete võrrandi muutujad määratlenud, saate need ühendada ja lahendada. Veenduge, et kõik teie ühikud oleksid meetermõõdustikus ja õiges skaalas. Mass peaks olema kilogrammides ja kaugus meetrites. Lahendage võrrand, kasutades õiget toimingute järjekorda.Näiteks: Määrake raskusjõud 68 kg kaaluvale inimesele Maa pinnal. Maa mass on 5,98 x 1024 kg. Veenduge, et kõigil muutujatel on õiged ühikud. m1 = 5,98 x 1024 kg, m2 = 68 kg, G = 6,673 x 10-11 Nm2/kg2 ja d = 6,38 x 106 mKirjutage võrrand: Fgrav = (Gm1m2)/d2 = [(6,67 x 10-11) 68 x (5,98 x 1024)]/(6,38 x 106)2Korrutage kahe objekti massid kokku. 68 x (5,98 x 1024) = 4,06 x 1026 Korrutage m1 ja m2 korrutis gravitatsioonikonstandiga G. (4,06 x 1026) x (6,67 x 10-11) = 2,708 x 1016Korrutage kahe objekti vaheline kaugus. (6,38 x 106)2 = 4,07 x 1013 Gravitatsioonijõu njuutonites (N) leidmiseks jagage G x m1 x m2 korrutis kauguse ruuduga. 2,708 x 1016/4,07 x 1013 = 665 N raskusjõud on 665 N.
6
Mõistke Newtoni teist liikumisseadust, F = ma. Newtoni teine liikumisseadus ütleb, et mis tahes objekt kiireneb, kui sellele mõjub neto- või tasakaalustamata jõud. Teisisõnu, kui objektile mõjub jõud, mis on suurem kui vastassuunas mõjuvad jõud, siis objekt kiireneb suurema jõu suunas. Selle seaduse saab kokku võtta võrrandiga F = ma, kus F on jõud, m on objekti mass ja a on kiirendus. Seda seadust kasutades saame arvutada mis tahes objekti gravitatsioonijõu Maa pinnal, kasutades teadaolevat raskuskiirendust.
7
Teadke maakera gravitatsioonist tingitud kiirendust. Maa peal kiirendab gravitatsioonijõud objektid kiirusega 9,8 m/s2. Maapinnal saame gravitatsioonijõu arvutamiseks kasutada lihtsustatud võrrandit Fgrav = mg. Kui soovite jõu täpsemat lähendamist, võite siiski kasutada ülaltoodud võrrandit Fgrav = (GMearthm)/d2, et määrata raskusjõud. gravitatsiooni.
8
Kasutage õigeid meetermõõdustiku ühikuid. Selle konkreetse võrrandi jaoks peate kasutama meetermõõdustiku ühikuid. Objekti mass peab olema kilogrammides (kg) ja kiirendus meetrites ruudus sekundis (m/s2). Enne arvutamise jätkamist peate need ühikuteks teisendama.
9
Määrake kõnealuse objekti mass. Väiksemate esemete puhul saate neid kaalul või kaalul kaaluda, et määrata nende kaal kilogrammides (kg). Suuremate objektide puhul peate ligikaudse massi otsima tabelist või veebist. Füüsikaülesannetes antakse teile üldiselt objekti mass.
10
Lahenda võrrand. Kui olete võrrandi muutujad määratlenud, saate need ühendada ja lahendada. Veenduge, et kõik teie ühikud oleksid meetermõõdustikus ja õiges skaalas. Mass peaks olema kilogrammides ja kaugus meetrites. Lahendage võrrand õiges tehtejärjekorras. Kasutame sama võrrandit ülalt ja vaatame, kui lähedal on lähendus. Määrake gravitatsioonijõud 68 kg kaaluvale inimesele maapinnal.Veenduge, et kõikidel muutujatel on õiged ühikud: m = 68 kg, g = 9,8 m/s2.Kirjutage oma võrrand. Fgrav = mg = 68*9,8 = 666 N. F = mg korral on raskusjõud 666 N, samas kui täpsemat võrrandit kasutades saadakse jõud 665 N. Nagu näete, on need väärtused peaaegu identsed.