תוֹכֶן
אייזק ניוטון גזר משוואה מפורסמת לחישוב כוח הכבידה בין שני עצמים. משוואה זו משתמשת בקבוע הנקרא קבוע הכבידה האוניברסלי (G) ושווה ל 6.67 x 10 ^ -11 מ"ק לק"ג לריבוע שני. לעתים קרובות אנשים שואלים כיצד מדענים חישבו את המספר הזה. הם עשו זאת באמצעות ערכי הכבידה הנמדדים בין שני עצמים בעלי מסה ידועה. כל אחד יכול לעשות זאת באמצעות המסה שלו, נוסחה פשוטה יחסית וכמה עובדות ידועות על כדור הארץ.
שלב 1
כתוב את משוואת ניוטון לכוח המשיכה:
F = (G x m1 x m2) / r ^ 2
F = כוח הכבידה בין האובייקטים 1 ל -2 G = קבוע הכבידה האוניברסלי m1 = מסת האובייקט 1 מ"ר = מסת האובייקט 2 r = המרחק בין מרכזי האובייקטים 1 ו -2 ^ = סמל הקרטה פירושו "מורם ל "
שלב 2
קבע את המשקל שלך בניוטון (N). המשקל שלך הוא למעשה כוח הכבידה בינך לבין כדור הארץ. כדי להמיר מקילו לניוטונים, הכפל את משקלך ב -9.8.
דוגמה: אם שוקלת 68 ק"ג, החשבון יהיה 68.2 x 9.8 = 667.5 N
שלב 3
.
שלב 4
חקר את המסה והרדיוס של כדור הארץ. על פי Hypertextbook.com, מסת כדור הארץ היא 5.98 x 10 ^ 24 ק"ג, והרדיוס הוא 6.38 x 10 ^ 6 מ '.
שלב 5
פתור את משוואת הכבידה של ניוטון כדי למצוא את G, הקבוע האוניברסלי.
G = (F x r ^ 2) / (m1 x m2)
שלב 6
מקם את הערכים שחישבת עד כה במקומות המתאימים במשוואת הכבידה. החלף כך: m1 = מסתו, m2 = מסת כדור הארץ ו- r = רדיוס כדור הארץ.
דוגמה: G = (667.5 x (6.38 x 10 ^ 6) ^ 2) / (68.2 x 5.98 x 10 ^ 24) = 6.67 x 10 ^ -11