Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Gravitatiekracht tot afstand en massa?

De zwaartekracht tussen twee objecten is recht evenredig met het product van hun massa en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen hun centra. Dit wordt beschreven door Newton's Law of Universal Gravitation:

f =g * (m1 * m2) / r²

Waar:

* f is de zwaartekracht tussen de twee objecten

* g is de zwaartekrachtconstante (ongeveer 6,674 x 10⁻¹¹ n⋅m²/kg²)

* M1 en m2 zijn de massa's van de twee objecten

* r is de afstand tussen de centra van de twee objecten

Hier is hoe de relatie te interpreteren:

* Direct evenredigheid tot massa:

* Als u de massa van beide objecten (M1 of M2) verhoogt, zal de zwaartekracht (F) evenredig toenemen. Het verdubbelen van de massa van één object zal de zwaartekracht verdubbelen.

* inverse vierkante proportionaliteit tot afstand:

* Als u de afstand (R) tussen de objecten verhoogt, zal de zwaartekracht (F) snel afnemen. Het verdubbelen van de afstand zal de zwaartekracht verminderen tot een vierde zijn oorspronkelijke waarde.

Voorbeeld:

Stel je voor dat je twee objecten hebt met een massa's van respectievelijk 10 kg en 20 kg. Ze liggen aanvankelijk 1 meter uit elkaar.

* Force op 1 meter:

* F =(6.674 x 10⁻¹¹ n⋅m² / kg²) * (10 kg * 20 kg) / (1 m) ²

* F ≈ 1,33 x 10⁻⁸ n

* Force op 2 meter:

* F =(6.674 x 10⁻¹¹ n⋅m² / kg²) * (10 kg * 20 kg) / (2 m) ²

* F ≈ 3,34 x 10⁻⁹ n (merk op dat de kracht 1/4 van de oorspronkelijke waarde is)

Sleutelpunten:

* Deze wet is van toepassing op alle objecten met massa, zelfs zeer kleine.

* De zwaartekrachtconstante (g) is een fundamentele constante in het universum en blijft hetzelfde, ongeacht de betrokken objecten.

* De afstand "r" is de afstand tussen de * centra * van de objecten, niet de afstand tussen hun oppervlakken.

* Deze wet is een benadering en houdt geen rekening met relativistische effecten in extreem sterke zwaartekrachtvelden.

Laat het me weten als u specifieke scenario's of berekeningen met betrekking tot zwaartekracht wilt verkennen!