- Luật Vạn vật hấp dẫn là gì?
- Tuyên bố về Luật vạn vật hấp dẫn
- Công thức của Luật vạn vật hấp dẫn
- Ví dụ về Luật vạn vật hấp dẫn
Chúng tôi giải thích Định luật Vạn vật hấp dẫn là gì, công thức và phát biểu của nó như thế nào. Ngoài ra, các ví dụ về việc sử dụng công thức của bạn.
Luật Vạn vật hấp dẫn là gì?
Định luật Vạn vật hấp dẫn là một trong những định luậtthuộc vật chất được xây dựng bởi Isaac Newton trong cuốn sách của mìnhPhilosophiae Naturalis Principia Mathematicacủa năm 1687. Nó mô tả tương tác hấp dẫn giữa các vật thể khối lượng lớn và thiết lập mối quan hệ về tỷ lệ của Lực hấp dẫn với khối lượng của các cơ quan.
Để xây dựng định luật này, Newton đã suy ra rằng lực mà hai khối lượng hút nhau tỷ lệ với tích của khối lượng của chúng chia cho khoảng cách ngăn cách chúng bình phương. Các khoản khấu trừ này là kết quả của việc xác minh thực nghiệm bằng phương pháp quan sát.
Quy luật ngụ ý rằng hai vật thể càng gần nhau và càng có khối lượng lớn thì chúng sẽ hút nhau càng mạnh. Giống như các định luật Newton khác, nó đại diện cho một bước tiến nhảy vọt trong kiến thức khoa học của thời gian.
Tuy nhiên, ngày nay chúng ta biết rằng, từ một khối lượng nhất định, định luật này mất giá trị (trong trường hợp vật thể siêu khối lượng), và cần phải làm việc với Định luật Tương đối rộng được xây dựng vào năm 1915 bởi Albert Einstein. Định luật Vạn vật hấp dẫn sau đó là một định luật gần đúng với định luật Einstein nhưng nó vẫn hữu ích để hiểu hầu hết các hiện tượng hấp dẫn của thế giới.Hệ mặt trời.
Tuyên bố về Luật vạn vật hấp dẫn
Tuyên bố chính thức của định luật Newton này cho rằng:
"Lực mà hai vật hút nhau tỉ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách ngăn cách chúng."
Điều này có nghĩa là hai vật thể bất kỳ hút nhau với một lực lớn hơn hay nhỏ hơn tùy thuộc vào khối lượng của chúng lớn hơn hay nhỏ hơn và theo khoảng cách giữa chúng.
Công thức của Luật vạn vật hấp dẫn
Công thức cơ bản của Định luật Vạn vật hấp dẫn như sau:
F = | (G. M1. M2) / r² | . r *
Ở đâu:
- F là lực hút giữa hai khối lượng
- G là hằng số vạn vật hấp dẫn (6,673484.10-11 N.m2 / kg2)
- m1 là khối lượng của một trong các vật thể
- m2 là khối lượng của một vật thể khác
- r khoảng cách ngăn cách chúng.
- r * là véc tơ đơn vị chỉ phương của lực.
Nếu tính lực hút của mỗi vật (lực mà khối 1 tác dụng lên 2 và ngược lại), ta sẽ có hai lực bằng môđun và ngược chiều. Để có được sự khác biệt về dấu hiệu này, cần phải viết phương trình như sau:
F12 = | G. m1.m2 / (r11-r2) 3 | . (r1-r2)
Khi thay đổi 1 bằng 2, chúng ta thu được lực cho từng trường hợp. Được viết theo cách này, vectơ (r1-r2) cho hướng chính xác (dấu) cho mỗi lực.
Ví dụ về Luật vạn vật hấp dẫn
Hãy giải một vài bài tập làm ví dụ về ứng dụng của công thức này.
- Giả sử rằng một vật có khối lượng 800 kg và khối lượng 500 kg được hút nhau trong chân không, cách nhau một khoảng là 3m. Làm thế nào chúng ta có thể tính toán lực hút mà chúng trải qua?
Chỉ cần áp dụng công thức:
F = G. (m1.m2) / r2
Đó sẽ là: F = (6,67 × 10-11 N.m2 / kg2). (800 kg. 500 kg) / (3m) 2
Và khi đó: F = 2,964 x 10-6 N.
- Một bài tập khác: Phải đặt hai vật khối lượng 1 kg ở khoảng cách nào để chúng hút nhau với lực 1 N?
Bắt đầu từ cùng một công thức
F = G. (m1.m2) / r2
Chúng tôi sẽ xóa khoảng cách, giữ nguyên r2 = G. (m1.m2) / F
Hoặc tương tự: r = √ (G. [m1.m2]) / F
Nghĩa là: r = √ (6,67 × 10-11 N.m2 / kg2. 1kg x 1kg) / 1N
Kết quả là r = 8.16 x 10-6 mét.