Yerçekimsel kuvvetler: formüllerinin hesaplanması için kavram ve özellikleri

Yerçekimi kuvvetleri dörtten biridirKendilerini hem Dünya'da hem de ötesinde farklı bedenler arasında çeşitlilik gösteren ana güç türleri. Ayrıca, elektromanyetik, zayıf ve nükleer (kuvvetli) ayırt ederler. Muhtemelen, insanlığın ilk gerçekleştiği varoluşlarıydı. Dünyadan gelen yerçekimi kuvveti ilk çağlardan beri biliniyordu. Ancak, yüzyıllar, bir insanın bu tür bir etkileşimin sadece Dünya ile herhangi bir beden arasında değil, aynı zamanda farklı nesneler arasında da gerçekleştiğini tahmin etmesinden önce geçti. Yer çekim kuvvetlerinin nasıl çalıştığını ilk anlayan İngiliz fizikçi I. Newton'du. Şu an bilinen evrensel yerçekimi yasasını getiren oydu.

Yerçekimi kuvveti formülü

Newton yasaları analiz etmeye karar verdi.gezegenler sistemde hareket eder. Sonuç olarak, Güneş'in etrafındaki gök cisimlerinin dönüşünün, ancak yerçekimi kuvvetleri ile gezegenler arasında kendi kendine hareket etmeleri durumunda mümkün olduğu sonucuna varmıştır. Başka nesnelerden cisimcik cisimlerin sadece bedenleri ve kütleleri bakımından farklılık gösterdiğini fark eden bilim adamı, aşağıdaki formülü elde etti:

F = f x (m₁x m₂) / r², nerede:

m₁m₂ İki cismin kütleleridir;
r, düz bir çizgide aralarındaki mesafedir;
f değeri 6.66 x 10'a eşit olan yerçekimi sabiti^-8 bkz³/ g х х сек².

Böylece, herhangi bir iki iddia edilebilirNesne birbirine çekilir. boyutuna yerçekimi kuvvetinin işi bu organların kitleler ile doğru orantılı ve onları karesi arasındaki mesafe ile ters orantılıdır.

Formülün uygulama özellikleri

İlk bakışta, öyle görünüyor kicazibe yasasının matematiksel açıklaması oldukça basittir. Ancak, bu formül hakkında düşünürseniz, bu formül sadece boyutları arasındaki farkla karşılaştırıldığında önemsiz ölçüde küçük olan iki kitle için anlam ifade eder. Ve çok fazla iki puan olarak alınabilir. Ve o zaman, uzaklık, bedenlerin büyüklüğü ile karşılaştırılabilir olduğunda ve kendileri düzensiz bir şekle sahip olduğunda nasıl olur? Onları parçalara ayırın, aralarındaki çekim kuvvetlerini belirleyin ve sonuç hesaplayın. Eğer öyleyse, hesaplamak için kaç puan almalıyım? Gördüğünüz gibi, her şey çok basit değil.

Ve eğer hesaba katılırsak (matematik açısından)noktanın büyüklüğü değil, o zaman tüm bu durum umutsuz görünüyor gelmez. Neyse ki, bilim adamları bu durumda hesaplamaları yapmak için bir yol bulmuşlardır. İntegral ve diferansiyel hesabı kullanırlar. Yöntemin esası bir amacı kütleleri, merkezlerine konsantre edilir küçük küpler sonsuz sayıda bölünmüş olmasıdır. Daha sonra elde edilen kuvvet bulmak için formül hazırlanmış ve her bir bileşenin miktarı, bir noktada (sıfır) ve bu elemanların miktarı, sonsuza eğilimi azaltılmış edildiği sınırlama işlemi uygular. Bu yöntem sayesinde bazı önemli sonuçlar elde edilmiştir.

Eğer vücut bir küre iseyoğunluğu homojen olan, daha sonra kendi kütlesinin merkezinde yoğunlaşmış gibi başka bir nesneyi kendine çeker. Bu nedenle, bazı hatalarla, bu sonuç gezegenlere de uygulanabilir.
Bir nesnenin yoğunluğu karakteristik olduğundasimetri noktası tüm ağırlığı, en gibi merkezi küresel simetri, diğer nesneler ile etkileşim içindedir. Biz (bebek iç içe bebek gibi) (örneğin bir futbol topu) veya birden fazla iç içe geçmiş topları içi boş topu alırsan bir malzeme noktası bunların toplam ağırlığa sahip olan ve yer yaptığınız gibi Böylece, o zaman, diğer gövdeyi çekecek merkezi.