- Evrensel Yerçekimi Yasası nedir?
- Evrensel Yerçekimi Yasası Beyanı
- Evrensel Yerçekimi Yasasının Formülü
- Evrensel Yerçekimi Yasası Örnekleri
Evrensel Çekim Yasasının ne olduğunu, formülünün ve ifadesinin nasıl olduğunu açıklıyoruz. Ayrıca, formülünüzün kullanımına ilişkin örnekler.
Evrensel Yerçekimi Yasası nedir?
Evrensel Yerçekimi Yasası, yasalardan biridir.fiziksel Isaac Newton tarafından kitabında formüle edilenPhilosophiae Naturalis Principia Mathematica1687. Büyük kütleler arasındaki yerçekimi etkileşimini tanımlar ve orantılılık ilişkisini kurar. Yer çekimi gücü ile kitle cesetlerden.
Bu yasayı formüle etmek için Newton, iki kütlenin birbirini çektiği kuvvetin, kütlelerinin çarpımının onları ayıran uzaklığın karesine bölünmesiyle orantılı olduğu sonucuna vardı. Bu kesintiler, ampirik doğrulamanın sonucudur. gözlem.
Yasa, iki cisim ne kadar yakın ve kütleli olursa, birbirlerini o kadar yoğun bir şekilde çekeceklerini ima eder. Diğer Newton yasaları gibi, bu yasada da ileriye doğru bir sıçramayı temsil ediyordu. bilimsel bilgi zamanın.
Ancak bugün biliyoruz ki, belirli bir kütle miktarından bu yasa (süper kütleli nesneler durumunda) geçerliliğini kaybeder ve 1915'te Albert Einstein tarafından formüle edilen Genel Görelilik Yasası ile çalışmak gerekir. Evrensel Yerçekimi Yasası, o zaman Einstein yasasına bir yaklaşımdır, ancak yine de dünyanın yerçekimi fenomenlerinin çoğunu anlamak için yararlıdır.Güneş Sistemi.
Evrensel Yerçekimi Yasası Beyanı
Bu Newton yasasının resmi ifadesi şunları içerir:
"İki cismin çektiği kuvvet, kütlelerinin çarpımı ile orantılı ve onları ayıran uzaklığın karesi ile ters orantılıdır."
Bu, herhangi iki cismin, kütlelerinin büyük veya küçük olmasına ve aralarındaki mesafeye göre daha fazla veya daha az kuvvetle birbirini çektiği anlamına gelir.
Evrensel Yerçekimi Yasasının Formülü
Evrensel Çekim Yasasının temel formülü şu şekildedir:
F = | (G. M1. M2) / r² | . r *
Neresi:
- F, iki kütle arasındaki çekim kuvvetidir.
- G evrensel yerçekimi sabitidir (6.673484.10-11 N.m2 / kg2)
- m1 cisimlerden birinin kütlesidir
- m2 diğer cisimlerin kütlesidir
- r onları ayıran mesafe.
- r* kuvvetin yönünü gösteren birim vektördür.
Her bir cismin çekici kuvvetleri hesaplanırsa (kütle 1'in 2'ye yaptığı kuvvet ve bunun tersi), modülde eşit ve zıt yönlü iki kuvvetimiz olacaktır. İşaretlerdeki bu farkı elde etmek için denklemi aşağıdaki gibi yazmak gerekir:
F12 = | G. m1.m2 / (r11-r2) 3 | . (r1-r2)
1'e 2 değiştiğinde, her durum için kuvveti elde ederiz. Bu şekilde yazılan vektör (r1-r2) her bir kuvvet için doğru yönü (işareti) verir.
Evrensel Yerçekimi Yasası Örnekleri
Bu formülün uygulanmasına örnek olarak birkaç alıştırma çözelim.
- Diyelim ki 800 kg'lık bir kütle ve 500 kg'lık bir kütle 3 metrelik bir boşlukla ayrılmış bir boşlukta çekiliyor. Yaşadıkları çekim gücünü nasıl hesaplayabiliriz?
Basitçe formülü uygulayarak:
F = G. (m1.m2) / r2
Hangisi olacak: F = (6.67 × 10-11 N.m2 / kg2). (800 kg. 500 kg) / (3m) 2
Ve sonra: F = 2.964 x 10-6 N.
- Başka bir alıştırma: 1 kg kütleli iki cismi 1 N'luk bir kuvvetle çekmeleri için hangi mesafeye yerleştirmeliyiz?
Aynı formülden başlayarak
F = G. (m1.m2) / r2
Mesafeyi temizleyeceğiz, öyle kalarak r2 = G. (m1.m2) / F
Veya aynısı nedir: r = √ (G. [m1.m2]) / F
Yani: r = √ (6,67 × 10-11 N.m2 / kg2. 1kg x 1kg) / 1N
Sonuç r = 8,16 x 10-6 metredir.