Как рассчитать гравитационную постоянную

Автор: Monica Porter
Дата создания: 19 Март 2021
Дата обновления: 21 Июнь 2024
Anonim
Опыт Кавендиша, гравитационная постоянная.
Видео: Опыт Кавендиша, гравитационная постоянная.

Содержание

Исаак Ньютон вывел знаменитое уравнение для расчета силы тяжести между двумя объектами. В этом уравнении используется постоянная, называемая универсальной гравитационной постоянной (G), и она равна 6,67 x 10 ^ -11 кубических метров на килограмм в секунду в квадрате. Люди часто спрашивают, как ученые рассчитали это число. Они сделали это, используя измеренные значения гравитации между двумя объектами известной массы. Любой может сделать это, используя собственную массу, относительно простую формулу и некоторые известные факты о Земле.


направления

Земля является фундаментальной в определении гравитационной постоянной (3D изображение Земли, выполненное Золтаном Патаки из Fotolia.com)
  1. Напишите уравнение Ньютона для силы тяжести:

    F = (G x m1 x m2) / r ^ 2

    F = сила тяжести между объектами 1 и 2 G = универсальная гравитационная постоянная m1 = масса объекта 1 m2 = масса объекта 2 r = расстояние между центрами объектов 1 и 2 ^ = символ окружности означает "возведенный в "

  2. Определите свой вес в ньютонах (N). Ваш вес - это сила гравитации между вами и Землей. Чтобы преобразовать его из килограммов в ньютоны, умножьте свой вес на 9,8.

    Пример: если вы весите 68 кг, то счет будет 68,2 х 9,8 = 667,5 Н

  3. .

  4. Поиск массы и радиуса Земли. Согласно Hypertextbook.com, масса Земли составляет 5,98 x 10 ^ 24 кг, а радиус - 6,38 x 10 ^ 6 м.


  5. Решите уравнение тяготения Ньютона, чтобы найти G, универсальную постоянную.

    G = (F x r ^ 2) / (м1 х м2)

  6. Введите значения, которые вы рассчитали в соответствующих местах в уравнении силы тяжести. Замените следующим образом: m1 = его масса, m2 = масса Земли и r = радиус Земли.

    Пример: G = (667,5 x (6,38 x 10 ^ 6) ^ 2) / (68,2 x 5,98 x 1024) = 6,67 x 10 -11