Kaj je Newtonov zakon univerzalnega gravitacije?

Ko NASA pošlje rakete v vesolje, se morajo boriti z veliko več kot le z usposabljanjem astronavtov, obremenitve z gorivom , in splošni cilj poslanstva. Astrofiziki, ki načrtujejo vesoljska potovanja, se morajo spoprijeti tudi s temeljnimi fizikalnimi zakoni. Glavni med njimi je zakon univerzalne gravitacije sira Isaaca Newtona.

Učite se od najboljših

Skoči na odsek

• Kaj je Newtonov zakon univerzalnega gravitacije?
• Kaj je zgodovina zakona o univerzalnem gravitaciji?
• Katere so nekatere uporabe zakona o gravitaciji?
• Izvedite več o MasterClass Chrisa Hadfielda

Kaj je Newtonov zakon univerzalnega gravitacije?

Newtonov zakon univerzalne gravitacije pravi, da se dve telesi v vesolju vlečeta drug z drugim s silo, sorazmerno z njihovimi masami in razdaljo med njima. Za velike predmete, ki krožijo drug proti drugemu - na primer Luna in Zemlja - to pomeni, da dejansko izvajajo opazno silo drug na drugega. Morda se zdi, da luna kroži okoli razmeroma statične Zemlje, dejansko pa se luna in Zemlja med njima vrtijo okoli tretje točke. Ta točka se imenuje barycenter.

V skladu z Newtonovim zakonom vsak predmet v vesolju privlači vse druge predmete z merljivo silo (pa naj bo rahla). Sila je:

koliko zlogov ima haiku

• Neposredno sorazmeren zmnožku mase dveh predmetov
• Obrnjeno sorazmerno s kvadratom razdalje med predmeti

To načelo lahko izrazimo v enačbi: F = G mM / r ^ 2

V tej enačbi:

kalkulator za sončno luno

• F je velikost sile
• m je masa manjšega predmeta
• M je masa večjega predmeta
• r je razdalja med masnimi središči predmetov
• G je gravitacijska konstanta

Kaj je zgodovina zakona o univerzalnem gravitaciji?

Sir Isaac Newton je bil prvi znanstvenik, ki je posebej izrazil koncept gravitacijske sile, v njegovih spisih pa je bilo podrobno opisano, kako gravitacijsko privlačenje vpliva tako na padajoče predmete kot na gibanje nebesnih teles.

Newton pa se je osredotočil na opažanja in teorije drugih matematikov in fizikov, med katerimi so bili: Max Kepler; Robert Hooke; Edmund Halley; in Christopher Wren.

Več kot 100 let po objavi dela Newtona je angleški fizik Henry Cavendish artikuliral koncept gravitacijske konstante G . Med drugim je Cavendishovo delo pomagalo določiti natančno vrednost celotne mase Zemlje. (Pri uporabi Newtonove enačbe za merjenje gravitacijskih učinkov Zemlje na zemeljski objekt, M bi predstavljala Zemljino maso in m bi predstavljala maso predmeta, vezanega na Zemljo.)

Katere so nekatere uporabe zakona o gravitaciji?

Zakon univerzalne gravitacije velja za številne teme sodobne znanosti. Te teme vključujejo:

kako postati razvijalec video iger

• Plima in oseka (ustvarjena z gravitacijskim vlekom lune na Zemljo)
• Interakcija med dvema zemeljskima predmetoma
• Interakcija med enim zemeljskim objektom in Zemljo samo
• Astrofizika, vključno s tem, kako nebesna telesa izvajajo silo drug na drugega in na veliko manjše predmete, na primer vesoljska plovila.

Za vesoljsko ladjo, ki kroži ali zapušča Zemljo, ker je masa vesoljske ladje glede na Zemljo majhna, ladja na Zemljo ne deluje veliko. Glavna posledica za vesoljske polete je, da se sila gravitacije na vesoljsko ladjo zmanjšuje, ko se razdalja med vesoljsko ladjo in Zemljo povečuje. Dejansko sila hitro upada, saj jo delimo na razdaljo na kvadrat.

Več o raziskovanju vesolja v MasterClassu nekdanjega astronavta Chrisa Hadfielda.