Ձգողականությունը ֆիզիկայի հիմնարար ուժերից մեկն է: Graանրության ամենակարևոր կողմն այն է, որ այն համընդհանուր է. Բոլոր օբյեկտներն ունեն գրավիտացիոն ուժ, որը գրավում է այլ առարկաներ իրենց մոտ: Objectանկացած օբյեկտի վրա ազդող ծանրության ուժը կախված է երկու առարկաների զանգվածներից և նրանց միջև եղած հեռավորությունից:
Քայլեր
2 -րդ մաս 1 -ին. Երկու օբյեկտների միջև ձգողության ուժի հաշվարկ
Քայլ 1. Սահմանեք ծանրության ուժի հավասարումը, որը գրավում է օբյեկտը, Fծանրություն = (Գմ1մ2)/դ2.
Օբյեկտի վրա ձգողական ուժը ճիշտ հաշվարկելու համար այս հավասարումը հաշվի է առնում երկու օբյեկտների զանգվածները և օբյեկտների միմյանցից հեռու լինելը: Փոփոխականները սահմանվում են ստորև:
- Ֆծանրություն ինքնահոս ուժի ուժն է
- G- ը գրավչության համընդհանուր հաստատունն է 6,673 x 10-11 Nm2/կգ2
- մ1 առաջին օբյեկտի զանգվածն է
- մ2 երկրորդ օբյեկտի զանգվածն է
- դ - երկու օբյեկտների կենտրոնների միջև հեռավորությունը
- Երբեմն դուք d տառի փոխարեն կտեսնեք r տառը: Երկու խորհրդանիշներն էլ ներկայացնում են երկու առարկաների միջև եղած հեռավորությունը:
Քայլ 2. Օգտագործեք համապատասխան մետրային միավորներ:
Այս կոնկրետ հավասարման համար դուք պետք է օգտագործեք մետրային միավորներ: Օբյեկտների զանգվածները պետք է լինեն կիլոգրամներով (կգ), իսկ հեռավորությունը `մետրերով (մ): Նախքան հաշվարկը շարունակելը, դուք պետք է փոխակերպվեք այս միավորների:
Քայլ 3. Որոշեք տվյալ օբյեկտի զանգվածը:
Ավելի փոքր օբյեկտների համար կարող եք դրանք կշռել կշեռքի կամ հավասարակշռության վրա `դրանց քաշը գրամներով որոշելու համար: Ավելի մեծ օբյեկտների համար դուք պետք է մոտավոր զանգվածը փնտրեք սեղանի կամ առցանց: Ֆիզիկայի խնդիրներում օբյեկտի զանգվածը հիմնականում կտրամադրվի ձեզ:
Քայլ 4. Չափել երկու օբյեկտների միջև եղած հեռավորությունը:
Եթե դուք փորձում եք հաշվարկել ծանրության ուժը առարկայի և երկրի միջև, ապա պետք է որոշեք, թե որքան հեռու է այդ առարկան երկրի կենտրոնից:
- Երկրի մակերևույթից մինչև կենտրոն հեռավորությունը մոտավորապես 6,38 x 10 է6 մ
- Առցանց կարող եք գտնել սեղաններ և այլ ռեսուրսներ, որոնք ձեզ կտրամադրեն Երկրի կենտրոնի մոտավոր հեռավորությունները մակերևույթի տարբեր բարձրությունների վրա գտնվող առարկաներից:
Քայլ 5. Լուծիր հավասարումը:
Ձեր հավասարման փոփոխականները սահմանելուց հետո կարող եք դրանք միացնել և լուծել: Համոզվեք, որ ձեր բոլոր միավորները չափված են և ճիշտ մասշտաբով: Massանգվածը պետք է լինի կիլոգրամներով, իսկ հեռավորությունը ՝ մետրերով: Լուծի՛ր հավասարումը ՝ օգտագործելով գործողությունների համապատասխան կարգը:
- Օրինակ. Որոշեք ծանրության ուժը 68 կգ մարդու վրա երկրի մակերևույթի վրա: Երկրի զանգվածը 5,98 x 10 է24 կգ
- Համոզվեք, որ ձեր բոլոր փոփոխականներն ունեն համապատասխան միավորներ: մ1 = 5,98 x 1024 կգ, մ2 = 68 կգ, G = 6.673 x 10-11 Nm2/կգ2, և d = 6,38 x 106 մ
- Գրեք ձեր հավասարումը ՝ Ֆծանրություն = (Գմ1մ2)/դ2 = [(6,67 x 10-11) x 68 x (5.98 x 10)24)]/(6.38 x 106)2
- Երկու օբյեկտների զանգվածները միասին բազմապատկեք: 68 x (5,98 x 10)24) = 4.06 x 1026
- Բազմապատկեք մ -ի արտադրյալը1 եւ մ2 գրավիտացիոն հաստատությամբ G. (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016
- Քառակուսի դարձրեք երկու օբյեկտների միջև եղած հեռավորությունը: (6,38 x 106)2 = 4,07 x 1013
- Բաժանիր G x մ արտադրանքը1 x մ2 քառակուսի հեռավորության վրա ՝ Նյուտոններում (N) գտնելու ձգողության ուժը: 2.708 x 1016/4,07 x 1013 = 665 Ն
- Ofանրության ուժը 665 Ն է:
2 -րդ մաս 2 -ից. Երկրի վրա ձգողության ուժի հաշվարկ
Քայլ 1. Հասկացեք Նյուտոնի Երկրորդ Շարժման օրենքը, F = ma:
Նյուտոնի երկրորդ շարժման օրենքն ասում է, որ ցանկացած առարկա կարագանա, երբ գործի դրվի ցանցի կամ անհավասարակշիռ ուժի վրա: Այլ կերպ ասած, եթե ուժը գործում է այնպիսի օբյեկտի վրա, որն ավելի մեծ է, քան հակառակ ուղղությամբ գործող ուժերը, օբյեկտը կարագանա ավելի մեծ ուժի ուղղությամբ:
- Այս օրենքը կարելի է ամփոփել F = ma հավասարումով, որտեղ F- ն ուժն է, m- ը օբյեկտի զանգվածն է, իսկ a- ն արագացումն է:
- Օգտագործելով այս օրենքը, մենք կարող ենք հաշվարկել ցանկացած մակերևույթի վրա գտնվող ցանկացած առարկայի ձգողության ուժը ՝ օգտագործելով ծանրության պատճառով հայտնի արագացումը:
Քայլ 2. Իմացեք Երկրի վրա ձգողականության պատճառով առաջացած արագացումը:
Երկրի վրա ծանրության ուժը ստիպում է առարկաների արագացմանը 9,8 մ/վ արագությամբ2. Երկրի մակերևույթի վրա մենք կարող ենք օգտագործել պարզեցված F հավասարումըծանրություն = մգ `ծանրության ուժը հաշվարկելու համար:
Եթե ցանկանում եք ուժի ավելի ճշգրիտ մոտարկում, կարող եք դեռ օգտագործել վերը նշված հավասարումը ՝ Fծանրություն = (GMերկիրմ)/դ2 որոշել ծանրության ուժը:
Քայլ 3. Օգտագործեք համապատասխան մետրային միավորներ:
Այս կոնկրետ հավասարման համար դուք պետք է օգտագործեք մետրային միավորներ: Օբյեկտի զանգվածը պետք է լինի կիլոգրամներով (կգ), իսկ արագացումը պետք է լինի վայրկյանում մետր քառակուսի (մ/վ)2): Նախքան հաշվարկը շարունակելը, դուք պետք է փոխակերպվեք այս միավորների:
Քայլ 4. Որոշեք տվյալ օբյեկտի զանգվածը:
Ավելի փոքր օբյեկտների համար կարող եք դրանք կշռել կշեռքի կամ հավասարակշռության վրա `դրա քաշը կիլոգրամներով (կգ) որոշելու համար: Ավելի մեծ օբյեկտների համար դուք պետք է մոտավոր զանգվածը փնտրեք սեղանի կամ առցանց: Ֆիզիկայի խնդիրներում օբյեկտի զանգվածը հիմնականում կտրամադրվի ձեզ:
Քայլ 5. Լուծիր հավասարումը:
Ձեր հավասարման փոփոխականները սահմանելուց հետո կարող եք դրանք միացնել և լուծել: Համոզվեք, որ ձեր բոլոր միավորները չափված են և ճիշտ մասշտաբով: Massանգվածը պետք է լինի կիլոգրամներով, իսկ հեռավորությունը ՝ մետրերով: Լուծի՛ր հավասարումը ՝ օգտագործելով գործողությունների համապատասխան կարգը:
- Եկեք օգտագործենք նույն հավասարումը վերևից և տեսնենք, թե որքան մոտ է մոտարկումը: Որոշեք 68 կգ քաշ ունեցող մարդու վրա ծանրության ուժը երկրի մակերևույթի վրա:
- Համոզվեք, որ ձեր բոլոր փոփոխականներն ունեն համապատասխան միավորներ `m = 68 կգ, g = 9.8 մ/վ2.
- Գրեք ձեր հավասարումը: Ֆծանրություն = մգ = 68*9.8 = 666 Ն
- F = mg- ի դեպքում ծանրության ուժը 666 N է, մինչդեռ ավելի ճշգրիտ հավասարման օգտագործումը տալիս է 665 N. ուժ: Ինչպես տեսնում եք, այդ արժեքները գրեթե նույնական են:
Տեսանյութ - Այս ծառայությունից օգտվելով ՝ որոշ տեղեկություններ կարող են կիսվել YouTube- ի հետ:
Խորհուրդներ
- Այս երկու բանաձևերը պետք է նույն արդյունքը տան, բայց ավելի կարճ բանաձևն ավելի պարզ է օգտագործել մոլորակի մակերևույթի վրա օբյեկտների քննարկման ժամանակ:
- Օգտագործեք առաջին բանաձևը, եթե չգիտեք մոլորակի ձգողության հետևանքով առաջացած արագացումը կամ եթե որոշում եք ծանրության ուժը երկու շատ մեծ օբյեկտների միջև, ինչպիսիք են լուսինը և մոլորակը:
