Graviti adalah salah satu kekuatan asas fizik. Aspek graviti yang paling penting ialah ia bersifat universal: semua objek mempunyai daya graviti yang menarik objek lain ke arahnya. Daya graviti yang bertindak pada objek bergantung kepada jisim kedua-dua objek dan jarak di antara mereka.
Langkah-langkah
Bahagian 1 dari 2: Mengira Gaya Graviti Antara Dua Objek
Langkah 1. Tentukan persamaan untuk daya graviti yang menarik objek, Fgrav = (Gm1m2) / d2.
Untuk mengira daya graviti pada objek dengan betul, persamaan ini mengambil kira jisim kedua-dua objek dan sejauh mana jarak objek antara satu sama lain. Pemboleh ubah ditakrifkan di bawah.
- Fgrav adalah daya kerana graviti
- G ialah pemalar graviti sejagat 6.673 x 10-11 Nm2/ kg2
- m1 ialah jisim objek pertama
- m2 ialah jisim objek kedua
- d adalah jarak antara pusat dua objek
- Kadang kala anda akan melihat huruf r dan bukan huruf d. Kedua-dua simbol tersebut mewakili jarak antara dua objek.
Langkah 2. Gunakan unit metrik yang betul
Untuk persamaan tertentu ini, anda mesti menggunakan unit metrik. Jisim objek mestilah dalam kilogram (kg) dan jaraknya mestilah dalam meter (m). Anda mesti menukar ke unit ini sebelum meneruskan pengiraan.
Langkah 3. Tentukan jisim objek yang dimaksudkan
Untuk objek yang lebih kecil, anda boleh menimbangnya pada skala atau keseimbangan untuk menentukan beratnya dalam gram. Untuk objek yang lebih besar, anda perlu mencari anggaran jisim di meja atau dalam talian. Dalam masalah fizik, jisim objek biasanya akan diberikan kepada anda.
Langkah 4. Ukur jarak antara dua objek
Sekiranya anda cuba mengira daya graviti antara objek dan bumi, anda perlu menentukan sejauh mana objek itu dari pusat bumi.
- Jarak dari permukaan bumi ke pusat lebih kurang 6.38 x 106 m.
- Anda boleh mencari jadual dan sumber lain dalam talian yang akan memberi anda jarak jarak pusat bumi ke objek di pelbagai ketinggian di permukaan.
Langkah 5. Selesaikan persamaan
Setelah anda menentukan pemboleh ubah persamaan anda, anda boleh memasukkannya dan menyelesaikannya. Pastikan semua unit anda berada dalam metrik dan pada skala yang betul. Jisim hendaklah dalam kilogram dan jarak dalam meter. Selesaikan persamaan menggunakan urutan operasi yang betul.
- Contohnya: Tentukan daya graviti pada 68 kg orang di permukaan bumi. Jisim bumi ialah 5.98 x 1024 kg.
- Pastikan semua pemboleh ubah anda mempunyai unit yang betul. m1 = 5.98 x 1024 kg, m2 = 68 kg, G = 6.673 x 10-11 Nm2/ kg2, dan d = 6.38 x 106 m
- Tuliskan persamaan anda: Fgrav = (Gm1m2) / d2 = [(6.67 x 10-11) x 68 x (5.98 x 1024)] / (6.38 x 106)2
- Gandakan jisim kedua-dua objek itu bersama-sama. 68 x (5.98 x 1024) = 4.06 x 1026
- Gandakan produk m1 dan m2 oleh pemalar graviti G. (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016
- Persegi jarak antara dua objek. (6.38 x 106)2 = 4.07 x 1013
- Bahagikan produk G x m1 x m2 dengan jarak kuasa dua untuk mencari daya graviti di Newtons (N). 2.708 x 1016/4.07 x 1013 = 665 N
- Daya graviti ialah 665 N.
Bahagian 2 dari 2: Mengira Kekuatan Graviti di Bumi
Langkah 1. Fahami Hukum Gerak Kedua Newton, F = ma
Hukum gerak kedua Newton menyatakan bahawa objek apa pun akan dipercepat apabila ditindak oleh kekuatan jaring atau tidak seimbang. Dengan kata lain, jika daya bertindak pada objek yang lebih besar daripada daya yang bertindak ke arah yang berlawanan, objek itu akan mempercepat ke arah gaya yang lebih besar.
- Hukum ini dapat disimpulkan dengan persamaan F = ma, di mana F adalah kekuatan, m adalah jisim objek, dan a adalah pecutan.
- Dengan menggunakan undang-undang ini, kita dapat menghitung gaya gravitasi objek apa pun di permukaan bumi, dengan menggunakan pecutan yang diketahui kerana graviti.
Langkah 2. Ketahui pecutan kerana graviti di bumi
Di bumi, daya graviti menyebabkan objek memecut pada kadar 9.8 m / s2. Di permukaan bumi, kita dapat menggunakan persamaan F yang dipermudahkangrav = mg untuk mengira daya graviti.
Sekiranya anda mahukan penghitungan daya yang lebih tepat, anda masih boleh menggunakan persamaan di atas, Fgrav = (GMbumim) / d2 untuk menentukan daya graviti.
Langkah 3. Gunakan unit metrik yang betul
Untuk persamaan tertentu ini, anda mesti menggunakan unit metrik. Jisim objek perlu dalam kilogram (kg) dan pecutan perlu dalam meter per detik kuasa dua (m / s2). Anda mesti menukar ke unit ini sebelum meneruskan pengiraan.
Langkah 4. Tentukan jisim objek yang dimaksudkan
Untuk objek yang lebih kecil, anda boleh menimbangnya pada skala atau keseimbangan untuk menentukan beratnya dalam kilogram (kg). Untuk objek yang lebih besar, anda perlu mencari anggaran jisim di meja atau dalam talian. Dalam masalah fizik, jisim objek biasanya akan diberikan kepada anda.
Langkah 5. Selesaikan persamaan
Setelah anda menentukan pemboleh ubah persamaan anda, anda boleh memasukkannya dan menyelesaikannya. Pastikan semua unit anda berada dalam metrik dan pada skala yang betul. Jisim hendaklah dalam kilogram dan jarak dalam meter. Selesaikan persamaan menggunakan urutan operasi yang betul.
- Mari gunakan persamaan yang sama dari atas dan lihat sejauh mana jaraknya. Tentukan daya graviti pada 68 kg orang di permukaan bumi.
- Pastikan semua pemboleh ubah anda mempunyai unit yang betul: m = 68 kg, g = 9.8 m / s2.
- Tuliskan persamaan anda. Fgrav = mg = 68 * 9.8 = 666 N.
- Dengan F = mg daya graviti adalah 666 N, sementara menggunakan persamaan yang lebih tepat menghasilkan daya 665 N. Seperti yang anda lihat, nilai-nilai ini hampir sama.
Video - Dengan menggunakan perkhidmatan ini, beberapa maklumat dapat dikongsi dengan YouTube
Petua
- Kedua formula ini harus memberikan hasil yang sama, tetapi formula yang lebih pendek lebih mudah digunakan ketika membincangkan objek di permukaan planet.
- Gunakan formula pertama jika anda tidak mengetahui pecutan kerana graviti di planet ini atau jika anda menentukan kekuatan graviti antara dua objek yang sangat besar seperti bulan dan planet.
