Тартылуу күчүн кантип эсептөө керек: 10 кадам (сүрөттөр менен)

Мазмуну:

Тартылуу күчүн кантип эсептөө керек: 10 кадам (сүрөттөр менен)
Тартылуу күчүн кантип эсептөө керек: 10 кадам (сүрөттөр менен)
Anonim

Тартылуу күчү физиканын негизги күчтөрүнүн бири. Гравитациянын эң маанилүү аспектиси - бул универсалдуу: бардык объектилер башка нерселерди өзүнө тарткан тартылуу күчүнө ээ. Ар кандай нерсеге тартылуу күчү эки нерсенин массасына жана алардын ортосундагы аралыкка көз каранды.

Кадамдар

2 ичинен 1 -бөлүк: Эки нерсенин ортосундагы тартылуу күчүн эсептөө

Тартылуу күчүн эсептөө 1 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 1 -кадам

Кадам 1. Объектти тарткан тартылуу күчүнүн теңдемесин аныктагыла, Фграв = (Гм1м2)/г2.

Объектке тартылуу күчүн туура эсептөө үчүн, бул теңдемеде эки нерсенин тең массасы жана объекттердин бири -биринен канчалык алыстыгы эске алынат. Өзгөрмөлөр төмөндө аныкталган.

  • Fграв тартылуу күчүнөн келип чыккан күч
  • G - универсалдуу тартылуу константасы 6.673 x 10-11 Nm2/кг2
  • м1 биринчи нерсенин массасы болуп саналат
  • м2 экинчи нерсенин массасы болуп саналат
  • d - эки нерсенин борборлорунун ортосундагы аралык
  • Кээде d тамгасынын ордуна r тамгасын көрөсүз. Эки символ тең эки нерсенин ортосундагы аралыкты билдирет.
Тартылуу күчүн эсептөө 2 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 2 -кадам

Кадам 2. Туура метрикалык бирдиктерди колдонуңуз

Бул теңдеме үчүн сиз метрикалык бирдиктерди колдонушуңуз керек. Объекттердин массасы килограмм (кг), ал эми аралык метр (м) менен болушу керек. Сиз эсептөөнү улантуудан мурун бул бирдиктерге айландырышыңыз керек.

Тартылуу күчүн эсептөө 3 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 3 -кадам

3 -кадам. Каралып жаткан нерсенин массасын аныктаңыз

Кичинекей нерселер үчүн салмагын грамм менен аныктоо үчүн таразага тартып же таразага тартсаңыз болот. Чоңураак объекттер үчүн болжолдуу массаны таблицадан же интернеттен издөөгө туура келет. Физика көйгөйлөрүндө объектинин массасы жалпысынан сизге берилет.

Тартылуу күчүн эсептөө 4 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 4 -кадам

Кадам 4. Эки нерсенин ортосундагы аралыкты өлчөгүлө

Эгерде сиз объект менен жердин ортосундагы тартылуу күчүн эсептеп жаткан болсоңуз, анда нерсенин жердин борборунан канчалык алыс экенин аныктоо керек.

  • Жер бетинен борборго чейинки аралык болжол менен 6.38 x 106 м.
  • Жер бетиндеги ар кандай бийиктиктеги объектилерге жердин борборунун болжолдуу аралыктарын камсыз кыла турган таблицаларды жана башка ресурстарды Интернеттен таба аласыз.
Тартылуу күчүн эсептөө 5 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 5 -кадам

5 -кадам. Теңдемени чечиңиз

Теңдемеңиздин өзгөрмөлөрүн аныктагандан кийин, аларды туташтырып, чече аласыз. Бардык бирдиктериңиз метрикалык жана туура масштабда экенине ишениңиз. Массасы килограммда, алыстыгы метрде болушу керек. Теңдемелерди операциялардын туура тартибин колдонуу менен чечиңиз.

  • Мисалы: Жердин бетиндеги 68 кг адамга тартылуу күчүн аныктаңыз. Жердин массасы 5.98 x 1024 кг
  • Бардык өзгөрмөлөрүңүздүн туура бирдиктери бар экенине ишениңиз. м1 = 5.98 x 1024 кг, м2 = 68 кг, G = 6.673 x 10-11 Nm2/кг2жана d = 6.38 x 106 м
  • Теңдемеңизди жазыңыз: Fграв = (Гм1м2)/г2 = [(6.67 x 10-11) x 68 x (5.98 x 1024)]/(6.38 x 106)2
  • Эки объекттин массасын бирге көбөйтүңүз. 68 x (5.98 x 1024) = 4.06 x 1026
  • M көбөйт1 жана м2 гравитациялык туруктуу Г. (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016
  • Эки объекттин ортосундагы аралыкты чарчы. (6.38 x 106)2 = 4.07 x 1013
  • G x m продуктуну бөлүңүз1 x m2 Ньютондордо тартылуу күчүн табуу үчүн квадратка чейинки аралыкта (N). 2.708 x 1016/4.07 x 1013 = 665 Н.
  • Тартылуу күчү 665 Н.

2дин 2 -бөлүгү: Жердеги тартылуу күчүн эсептөө

Тартылуу күчүн эсептөө 6 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 6 -кадам

Кадам 1. Ньютондун Экинчи Кыймыл Мыйзамын түшүнүңүз, F = ma

Ньютондун экинчи кыймыл мыйзамы, кандайдыр бир объект таза же тең салмаксыз күч тарабынан иштелгенде ылдамдайт деп айтылат. Башкача айтканда, эгерде күч карама -каршы багытталган күчтөрдөн чоң болгон нерсеге таасир эте турган болсо, анда объект чоң күч багытында ылдамдайт.

  • Бул мыйзамды F = ma теңдемеси менен жыйынтыктаса болот, мында F - күч, m - нерсенин массасы, а - ылдамдануу.
  • Бул мыйзамды колдонуп, тартылуу күчүнөн улам белгилүү ылдамданууну колдонуп, жер бетиндеги каалаган нерсенин тартылуу күчүн эсептей алабыз.
Тартылуу күчүн эсептөө 7 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 7 -кадам

Кадам 2. Жердеги тартылуу күчүнөн улам ылдамданууну билиңиз

Жерде тартылуу күчү объекттердин 9,8 м/с ылдамдыкта ылдамдашына себеп болот2. Жер бетинде биз жөнөкөйлөштүрүлгөн F теңдемесин колдоно алабызграв = мг тартылуу күчүн эсептөө үчүн.

Эгерде сиз күчтү тагыраак жакындатууну кааласаңыз, анда дагы эле жогорудагы Фграв = (GMжерм)/г2 тартылуу күчүн аныктоо үчүн.

Тартылуу күчүн эсептөө 8 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 8 -кадам

Кадам 3. Туура метрикалык бирдиктерди колдонуңуз

Бул теңдеме үчүн сиз метрикалык бирдиктерди колдонушуңуз керек. Объекттин массасы килограмм (кг) жана ылдамдануу секундасына метр менен болушу керек (м/с)2). Сиз эсептөөнү улантуудан мурун бул бирдиктерге айландырышыңыз керек.

Тартылуу күчүн эсептөө 9 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 9 -кадам

4 -кадам. Каралып жаткан нерсенин массасын аныктаңыз

Кичинекей нерселер үчүн таразага таразага тартып, салмагын килограмм менен аныктоого болот (кг). Чоң объекттер үчүн болжолдуу массаны таблицадан же интернеттен издөөгө туура келет. Физика көйгөйлөрүндө объектинин массасы жалпысынан сизге берилет.

Тартылуу күчүн эсептөө 10 -кадам
Тартылуу күчүн эсептөө 10 -кадам

5 -кадам. Теңдемени чечиңиз

Теңдемеңиздин өзгөрмөлөрүн аныктагандан кийин, аларды туташтырып, чече аласыз. Бардык бирдиктериңиз метрикалык жана туура масштабда экенине ишениңиз. Массасы килограммда, алыстыгы метрде болушу керек. Теңдемелерди операциялардын туура тартибин колдонуу менен чечиңиз.

  • Келгиле, жогорудагы эле теңдемени колдонуп, жакындатуу канчалык жакын экенин көрөлү. Жер бетиндеги 68 кг адамга тартылуу күчүн аныктаңыз.
  • Бардык өзгөрмөлөрүңүздүн туура бирдиктери бар экенин текшериңиз: m = 68 кг, g = 9.8 м/с2.
  • Теңдемеңизди жазыңыз. Fграв = мг = 68*9.8 = 666 Н.
  • F = мг менен тартылуу күчү 666 Н, тагыраак теңдемени колдонуу менен 665 Н күчү чыгат, Көрүнүп тургандай, бул баалуулуктар дээрлик бирдей.

Видео - Бул кызматты колдонуу менен, кээ бир маалыматтар YouTube менен бөлүшүлүшү мүмкүн

Кеңештер

  • Бул эки формула бирдей натыйжа бериши керек, бирок кыска формуланы планетанын бетиндеги объекттерди талкуулоодо колдонуу оңой.
  • Биринчи формуланы колдонуңуз, эгер сиз планетада тартылуу күчүнүн ылдамдануусун билбесеңиз же эгер сиз ай менен планета сыяктуу эки чоң нерсенин ортосундагы тартылуу күчүн аныктап жатсаңыз.

Сунушталууда: