중력

이 기사에서는 중력이 무엇인지 설명합니다. 따라서 중력의 정의, 계산 방법 및 물리학에서 이 중요한 현상의 역사를 확인할 수 있습니다.

중력이란 무엇입니까?

중력 상호 작용 또는 중력 이라고도 하는 중력은 한 몸체가 다른 몸체 쪽으로 끌리는 자연 현상입니다.

보다 정확하게는 중력은 다른 물체의 중력장에 있는 물체가 끌리는 가속도입니다.

중력은 힘이 아니라 가속도입니다. 따라서 중력의 단위는 m/s 2 이지만 N/kg으로 표시할 수도 있습니다.

물리학에서는 중력의 개념과 중력의 힘을 구별하는 것이 중요합니다. 중력은 물체가 다른 물체를 향해 끌어당기는 가속도입니다. 그러나 중력(또는 중력)은 중력장에 있는 물체에 작용하는 힘입니다.

중력 공식

중력은 만유인력상수에 중력장을 생성하는 물체의 질량을 곱한 값을 연구 지점과 물체 중심 사이의 거리의 제곱으로 나눈 값과 같습니다.

따라서 중력을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

g=\cfrac{G\cdot M}{r^2}

금:

  • g

    중력이다.

  • G

    는 만유인력상수이고 그 값은 다음과 같다.

    6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2

    .

  • M

    중력장을 생성하는 신체의 질량으로, 킬로그램으로 표시됩니다.

  • r

    중력장을 생성하는 신체와 중력에 의해 끌려가는 신체 사이의 거리를 미터로 표시합니다.

중력장
  • 중력은 끌어당긴 물체의 질량이 아니라 장을 생성하는 질량과 두 물체 사이의 거리에 따라 달라집니다.
  • 또한 중력의 방향은 중력장을 생성하는 질량과 중력장에 의해 끌어당겨지는 질량 사이를 통과하는 가상의 선입니다.
  • 마지막으로 중력 벡터의 방향은 필드를 생성하는 질량 중심을 향합니다.

중력 값

지구의 중력 값은 9.80665m/s 2 입니다. 이는 지구 표면에 자유낙하하는 물체가 매초 낙하할 때마다 9.8m/s씩 가속된다는 의미입니다.

그러나 중력의 값은 고도와 위도 등의 요인에 따라 조금씩 달라집니다. 이것이 9.80665m/s 2 의 값이 지구상의 중력의 표준 값으로 간주되는 이유입니다.

또한 각 별의 질량과 반경이 다르기 때문에 우주의 중력 값은 행성마다 다릅니다. 따라서 태양계의 여러 행성의 중력 값은 다음과 같습니다.

행성 체중(kg) 반경(m) 중력(m/s 2 )
수은 3.3 10 23 2.4 · 10 6 3.70
금성 4.9 10 24 6.1 10 6 8.85
착륙 6.0 10 24 6.4 10 6 9.81
3월 6.4 10 23 3.4 10 6 3.72
목성 1.9 10 27 7.1 10 7 26:39
토성 5.7 10 26 6.0 10 7 오전 11시 67분
천왕성 8.7 10 25 2.6 10 7 오전 11시 43분
해왕성 1.0 10 26 1.2 10 6 11.07

중력의 법칙

중력의 법칙 (또는 만유인력 의 법칙 )은 중력의 힘을 결정할 수 있게 해주는 물리적 법칙입니다. 즉, 중력의 법칙은 질량을 가진 두 물체가 끌어당기는 힘을 정의합니다.

따라서 중력의 법칙의 공식은 다음과 같습니다.

F=G\cdot \cfrac{m_1\cdot m_2}{r^2}

금:

  • F

    중력이다.

  • G

    는 만유인력상수이고 그 값은 다음과 같다.

    6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2

    .

  • m_1

    킬로그램으로 표현되는 신체의 질량입니다.

  • m_2

    는 다른 물체의 질량으로, 킬로그램으로 표시됩니다.

  • r

    두 몸체 사이의 거리를 미터로 표시합니다.

반면, 앞의 식에 중력식을 대입하면 중력의 법칙은 단순화될 수 있다.

\left.\begin{array}{l}F=G\cdot \cfrac{M\cdot m}{r^2}\\[3ex]g=\cfrac{G\cdot M}{r^ 2}\end{array} \right\}\ \longrightarrow \ F=m\cdot g

실제로 이것은 물리학에서 무게를 계산하는 데 사용되는 공식입니다.

중력의 역사

이미 고대 문명에서 우리는 중력 현상을 연구하기 시작했습니다. 따라서 이때 중력과 관련된 특정 개념을 발견할 수 있었지만 그 기능은 발견하지 못한 그리스 아르키메데스와 로마 비트루비우스가 눈에 띄었습니다.

나중에 16세기 말에서 17세기 초 사이에 과학자 갈릴레오 갈릴레이는 중력 가속도가 모든 물체에 동일하다는 것을 증명했습니다. 즉, 중력은 중력장의 영향을 받는 신체의 질량에 의존하지 않습니다.

1687년에 영국의 물리학자 아이작 뉴턴은 이전 발견을 이용하여 중력의 힘을 설명하는 Principia 라는 제목의 작품을 출판했습니다. 보다 정확하게는 뉴턴은 두 행성 사이의 중력은 두 행성 사이의 거리의 제곱에 반비례해야 한다고 추론했습니다.

뉴턴의 이론은 대부분의 중력 궤도를 설명할 수 있었지만 여전히 일부 불완전성을 갖고 있어 어떤 경우에는 유용하지 않았습니다. 그리하여 1915년에 알베르트 아인슈타인은 뉴턴의 법칙을 보완하고 다듬은 일반 상대성 이론을 발표했습니다.

무중력

무중력 상태, 즉 무중력 상태는 무중력 상태를 말합니다. 즉, 무중력 상태에서는 중력이 상쇄되어 몸이 정지 상태를 유지합니다.

예를 들어, 우주비행사는 지구에 끌려가지 않고 우주를 이동할 수 있기 때문에 무중력 상태를 경험합니다.

그러나 의자에 앉으면 사람은 무게가 없습니다. 왜냐하면 의자가 무게의 힘을 상쇄하는 힘을 발휘하고 사람의 균형을 유지하기 때문입니다.

코멘트를 남겨주세요

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 필드는 *로 표시됩니다

맨위로 스크롤