Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe kunt u de kracht vinden tussen objecten die een distnace uit elkaar staan?

Je kunt de kracht tussen objecten die een afstand uit elkaar staan ​​niet vinden zonder te weten wat voor soort kracht Je hebt te maken. Dit is waarom en hoe het te berekenen:

verschillende krachten, verschillende vergelijkingen:

* zwaartekracht: Dit is de kracht van aantrekkingskracht tussen twee objecten met massa. De vergelijking voor zwaartekracht is:

`` `

F =g * (m1 * m2) / r^2

`` `

Waar:

* F is de zwaartekracht

* G is de zwaartekrachtconstante (ongeveer 6.674 x 10^-11 n m²/kg²)

* M1 en M2 zijn de massa van de twee objecten

* r is de afstand tussen hun centra

* elektrostatische kracht: Dit is de kracht van aantrekkingskracht of afstoting tussen geladen objecten. De vergelijking voor elektrostatische kracht is:

`` `

F =k * (q1 * q2) / r^2

`` `

Waar:

* F is de elektrostatische kracht

* K is de constante van Coulomb (ongeveer 8.98755 x 10^9 n m²/c²)

* Q1 en Q2 zijn de grootte van de ladingen op de twee objecten

* r is de afstand tussen hun centra

* magnetische kracht: Dit is de kracht die wordt uitgeoefend door een magnetisch veld op een bewegende elektrische lading. De vergelijking voor magnetische kracht is complexer en hangt af van de richting van het magnetische veld, de snelheid van de lading en de omvang van de lading.

Key Concepts:

* omgekeerde vierkante wet: Zowel zwaartekracht als elektrostatische krachten volgen een omgekeerde vierkante wet, wat betekent dat de kracht snel afneemt naarmate de afstand tussen de objecten toeneemt. Daarom wordt de kracht veel zwakker wanneer de objecten verder uit elkaar liggen.

* aantrekkelijk versus weerzinwekkend: Gravitatiekracht is altijd aantrekkelijk. Elektrostatische kracht kan aantrekkelijk zijn (tegengestelde ladingen) of weerzinwekkend (zoals ladingen).

* velden: Je kunt ook aan deze krachten denken in termen van velden. Gravitatievelden worden gecreëerd door massa's en elektrostatische velden worden gecreëerd door ladingen. Deze velden oefenen krachten uit op andere massa's of aanklachten in hen.

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat u de zwaartekracht tussen de aarde en de maan wilt vinden:

1. Identificeer de massa:

* Massa van de aarde (m1) =5.972 x 10^24 kg

* Mass van maan (m2) =7.342 x 10^22 kg

2. Identificeer de afstand:

* Gemiddelde afstand tussen aarde en maan (r) =3,844 x 10^8 m

3. Pas de vergelijking toe:

`` `

F =(6.674 x 10^-11 n m² / kg²) * (5.972 x 10^24 kg * 7.342 x 10^22 kg) / (3.844 x 10^8 m)^2

`` `

* F ≈ 1,98 x 10^20 n (dit is de aantrekkingskracht tussen de aarde en de maan)

Conclusie:

Om de kracht tussen objecten op elke afstand te vinden, moet u het type kracht kennen en de relevante informatie (massa's, ladingen, afstanden, enz.) En vervolgens de juiste vergelijking toepassen.