Graviti adalah salah satu kekuatan asas dalam fizik. Aspek graviti yang paling penting ialah ia bersifat universal: semua objek mempunyai daya graviti yang menarik objek lain. Besarnya daya graviti bergantung pada jisim dan jarak antara dua objek.
Langkah
Bahagian 1 dari 2: Mengira Daya Graviti Antara Dua Objek
Langkah 1. Tentukan persamaan untuk daya tarikan graviti pada objek, Fgrav = (Gm1m2) / d2.
Untuk dapat mengira daya graviti objek, persamaan ini juga mengambil kira jisim kedua objek dan jaraknya antara satu sama lain. Pemboleh ubah persamaan dijelaskan di bawah.
- Fgrav adalah daya tarikan graviti
- G ialah pemalar graviti sejagat 6.673 x 10-11 Nm2/ kg2
- m1 ialah jisim objek pertama
- m2 ialah jisim objek kedua
- d adalah jarak antara pusat dua objek
- Kadang kala anda menjumpai huruf r dan bukannya d. Kedua-dua simbol ini mewakili jarak antara dua objek.
Langkah 2. Gunakan unit metrik yang sesuai
Untuk persamaan ini, anda mesti menggunakan unit metrik. Jisim objek mestilah dalam kilogram (kg) dan jarak antara objek mestilah dalam meter (m). Anda mesti menukar unit ini ke unit metrik sebelum meneruskan
Langkah 3. Tentukan jisim objek yang dimaksudkan
Untuk objek kecil, anda boleh menimbangnya untuk menentukan beratnya dalam kilogram. Untuk objek besar, anda dapat melihat jisim anggaran di atas meja atau di internet. Dalam masalah fizik, biasanya jisim objek akan diberitahu.
Langkah 4. Ukur jarak antara dua objek
Sekiranya anda cuba mengira daya graviti antara objek dan bumi, anda perlu mengetahui sejauh mana objek ini dari pusat bumi.
- Jarak dari permukaan bumi ke pusat bumi adalah sekitar 6.38 x 106 m.
- Anda boleh mencari jadual atau sumber lain di internet yang memberitahu anda jarak jarak dari pusat bumi ke objek di pelbagai ketinggian di permukaan bumi.
Langkah 5. Selesaikan pengiraan
Sekiranya anda telah menentukan pemboleh ubah dalam persamaan, silakan memasukkannya untuk menyelesaikannya. Pastikan semua pemboleh ubah berada dalam unit metrik dan diskalakan dengan betul. Jisim mestilah dalam kilogram dan jarak mestilah dalam meter. Selesaikan persamaan mengikut urutan pengiraan yang betul.
- Sebagai contoh, tentukan daya graviti seseorang yang jisimnya 68 kg di atas permukaan bumi. Jisim bumi ialah 5.98 x 1024 kg.
- Pastikan semua pemboleh ubah berada dalam unit yang betul. m1 = 5, 98 x 1024 kg, m2 = 68 kg, G = 6.673 x 10-11 Nm2/ kg2, dan d = 6, 38 x 106 m
- Tuliskan persamaan anda: Fgrav = (Gm1m2) / d2 = [(6, 67 x 10-11) x 68 x (5, 98 x 1024)] / (6, 38 x 106)2
- Gandakan jisim dua objek yang diambil kira. 68 x (5, 98 x 1024) = 4.06 x 1026
- Gandakan hasilnya m1 dan m2 dengan pemalar graviti G. (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2,708 x 1016
- Persegi jarak antara dua objek. (6, 38 x 106)2 = 4.07 x 1013
- Kongsi hasil G x m1 x m2 dengan jarak kuasa dua untuk mendapatkan daya graviti di Newtons (N). 2, 708 x 1016/ 4, 07 x 1013 = 665 N
- Daya gravitinya ialah 665 N.
Bahagian 2 dari 2: Mengira Kekuatan Graviti di Bumi
Langkah 1. Fahami Undang-undang Kedua Newton, F = ma
Undang-undang kedua Newton menyatakan bahawa pecutan suatu objek berkadar langsung dengan kekuatan bersih yang bertindak padanya dan berbanding terbalik dengan jisimnya. Dengan kata lain, jika daya yang bertindak pada objek lebih besar daripada daya yang bertindak ke arah yang berlawanan, objek itu akan bergerak dengan kekuatan yang lebih kuat.
- Hukum ini dapat disimpulkan oleh persamaan F = ma, di mana F adalah daya, m adalah jisim objek, dan a adalah pecutan.
- Terima kasih kepada undang-undang ini, kita dapat mengira daya graviti semua objek di permukaan bumi, menggunakan pecutan yang diketahui kerana graviti.
Langkah 2. Cari pecutan kerana graviti Bumi
Di bumi, daya graviti menyebabkan semua objek memecut sebanyak 9.8 m / s2. Di permukaan bumi, kita dapat menggunakan persamaan yang dipermudahkan: Fgrav = mg untuk mengira daya graviti.
Sekiranya anda ingin mengetahui bilangan daya graviti yang lebih tepat, anda masih boleh menggunakan formula pada langkah sebelumnya, Fgrav = (GMBumim) / d2 untuk menentukan daya graviti.
Langkah 3. Gunakan unit metrik yang sesuai
Untuk persamaan ini, anda mesti menggunakan unit metrik. Jisim objek mestilah dalam kilogram (kg) dan jarak antara objek mestilah dalam meter (m). Anda mesti menukar unit ini ke unit metrik sebelum meneruskan.
Langkah 4. Tentukan jisim objek yang dimaksudkan
Untuk objek kecil, anda boleh menimbangnya untuk menentukan beratnya dalam kilogram. Untuk objek besar, anda dapat melihat anggaran jisim di atas meja atau di internet. Dalam masalah fizik, biasanya jisim objek akan diberitahu.
Langkah 5. Lengkapkan pengiraan
Sekiranya anda telah menentukan pemboleh ubah dalam persamaan, silakan memasukkannya untuk menyelesaikannya. Pastikan semua pemboleh ubah berada dalam unit metrik dan diskalakan dengan betul. Jisim mestilah dalam kilogram dan jarak mestilah dalam meter. Selesaikan persamaan mengikut urutan pengiraan yang betul.
- Mari cuba gunakan persamaan pada langkah sebelumnya dan lihat seberapa dekat hasilnya. Tentukan daya graviti seseorang dengan jisim 68 kg di permukaan bumi.
- Pastikan semua pemboleh ubah berada dalam unit yang betul: m = 68 kg, g = 9.8 m / s2.
- Tuliskan formula. Fgrav = mg = 68 * 9, 8 = 666 N.
- Dengan menggunakan formula F = mg daya graviti adalah 666 N, sementara hasil dari formula pada langkah sebelumnya adalah 665 N. Seperti yang anda lihat, kedua hasilnya hampir sama.
Petua
- Kedua formula ini harus memberikan jawapan yang sama, tetapi formula yang lebih pendek dan ringkas lebih mudah digunakan ketika membincangkan objek di permukaan planet.
- Gunakan formula pertama jika anda tidak mengetahui pecutan kerana graviti di planet ini, atau anda mengira daya graviti antara dua objek yang sangat besar, seperti bulan atau planet.
