▷ Что такое гравитация? (формула и значение)

В этой статье объясняется, что такое гравитация. Итак, вы найдете определение гравитации, способы ее расчета и историю этого важного явления в физике.

Что такое гравитация?

Гравитация , также называемая гравитационным взаимодействием или гравитацией , — это естественное явление, посредством которого одно тело притягивается к другому телу.

Точнее, гравитация – это ускорение, с которым тело, находящееся в гравитационном поле другого тела, притягивается.

Гравитация — это не сила, а скорее ускорение. Таким образом, единицей тяжести является м/с ² , хотя ее также можно выразить в Н/кг.

В физике важно разграничивать понятия гравитации и силы тяжести. Гравитация — это ускорение, с которым тело притягивается к другому телу, однако сила гравитации (или сила гравитации) — это сила, действующая на тело, находящееся в гравитационном поле.

формула гравитации

Гравитация равна вселенской гравитационной постоянной, умноженной на массу тела, создающего гравитационное поле, деленную на квадрат расстояния между точкой исследования и центром тела.

Таким образом, формула для расчета силы тяжести выглядит следующим образом:

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

Золото:

$g$

это гравитация.
$G$

— универсальная гравитационная постоянная, значение которой равно

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

.
$M$

— масса тела, создающего гравитационное поле, выраженная в килограммах.
$r$

— расстояние между телом, создающим гравитационное поле, и телом, притягиваемым силой тяжести, выраженное в метрах.

Обратите внимание, что гравитация зависит не от массы притягиваемого объекта, а от массы, создающей поле, и расстояния между двумя телами.
Кроме того, направление силы тяжести — это воображаемая линия, которая проходит между массой, создающей гравитационное поле, и массой, притягиваемой этим полем.
Наконец, вектор гравитации направлен к центру масс, который создает поле.

Значение силы тяжести

Величина силы тяжести на Земле равна 9,80665 м/с ² . Это означает, что объект, находящийся в свободном падении на поверхности Земли, будет ускоряться на 9,8 м/с за каждую секунду падения.

Однако значение силы тяжести незначительно варьируется в зависимости от высоты и широты, а также других факторов. Именно поэтому значение 9,80665 м/с ² считается стандартным значением силы тяжести на Земле.

Кроме того, значение гравитации в космосе меняется в зависимости от планеты, поскольку каждая звезда имеет разную массу и радиус. Таким образом, значения гравитаций разных планет Солнечной системы таковы:

Планета	Вес (кг)	Радиус (м)	Гравитация (м/с ² )
Меркурий	3,3 10 ²³	2,4 · 10 ⁶	3,70
Венера	4,9 10 ²⁴	6,1 10 ⁶	8,85
Приземлиться	6,0 10 ²⁴	6,4 10 ⁶	9,81
Маршировать	6,4 10 ²³	3,4 10 ⁶	3,72
Юпитер	1,9 10 ²⁷	7,1 10 ⁷	26:39
Сатурн	5,7 10 ²⁶	6,0 10 ⁷	11:67 утра.
Уран	8,7 10 ²⁵	2,6 10 ⁷	11:43 утра.
Нептун	1,0 10 ²⁶	1,2 10 ⁶	11.07

Закон гравитации

Закон гравитации (или закон всемирного тяготения ) — это физический закон, который позволяет нам определить силу гравитации, то есть закон гравитации определяет силу, с которой притягиваются два тела, имеющие массу.

Итак, формула закона гравитации выглядит следующим образом:

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

Золото:

$F$

это гравитационная сила.
$G$

— универсальная гравитационная постоянная, значение которой равно

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

.
$m_1$

– масса тела, выраженная в килограммах.
$m_2$

— масса другого тела, выраженная в килограммах.
$r$

расстояние между двумя телами, выраженное в метрах.

С другой стороны, закон гравитации можно упростить, если подставить формулу гравитации в предыдущее выражение.

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

Фактически, это формула, используемая для расчета веса в физике .

история гравитации

Уже в древних цивилизациях мы начали изучать явление гравитации. Так, в это время выделились грек Архимед и римлянин Витрувий, которые смогли открыть некоторые понятия, связанные с гравитацией, но не с ее функционированием.

Позднее, между концом XVI и началом XVII веков, учёный Галилео Галилей доказал, что ускорение свободного падения одинаково для всех тел. Другими словами, гравитация не зависит от массы тела, подвергающегося воздействию гравитационного поля.

В 1687 году английский физик Исаак Ньютон воспользовался сделанными ранее открытиями и опубликовал свою работу под названием «Начала» , в которой объяснил силу гравитации. Точнее, Ньютон пришел к выводу, что сила гравитации между двумя планетами должна быть обратно пропорциональна квадрату расстояния между этими двумя планетами.

Хотя теория Ньютона смогла объяснить большинство гравитационных орбит, она все же имела некоторые недостатки и поэтому в некоторых случаях была бесполезна. Так, в 1915 году Альберт Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности, дополнившую и уточнившую закон Ньютона.

Нулевая гравитация

Состояние невесомости , или невесомости , относится к ощущению невесомости. То есть в состоянии невесомости сила тяжести противодействует и, следовательно, тело остается в покое.

Например, космонавты в космосе испытывают состояние невесомости, поскольку могут перемещаться в космосе, не притягиваясь Землей.

Однако человек также невесом, сидя на стуле, поскольку стул оказывает силу, противодействующую силе веса и удерживающей человека в равновесии.

Сила тяжести