โพสโดย
Form
formkungch@gmail.com
|
-
นิยามสมการสำหรับแรงโน้มถ่วงที่ดึงดูดวัตถุ, Fgrav = (Gm1m2)/d2 .[3] เพื่อที่จะคำนวณแรงโน้มถ่วงบนวัตถุได้อย่างถูกต้องนั้น สมการนี้จะต้องคำนึงถึงมวลของวัตถุทั้งสองและระยะห่างระหว่างวัตถุสองชิ้นนั้น ตัวแปรแต่ละตัวมีความหมายดังต่อไปนี้
-
Fgrav คือแรงที่เกิดจากการดึงดูด
-
G เป็นค่าคงตัวความโน้มถ่วงสากลอยู่ที่ 6.673 x 10-11 Nm2/kg2[4]
-
m1 คือมวลของวัตถุชิ้นแรก
-
m2 คือมวลของวัตถุชิ้นที่สอง
-
d คือระยะทางระหว่างจุดศูนย์กลางของวัตถุสองชิ้นนี้
-
บางครั้งเราจะเห็นตัว r แทนที่จะเป็นตัว d สัญลักษณ์ทั้งคู่ต่างเป็นตัวแปรแสดงระยะห่างระหว่างวัตถุสองชิ้น
-
2
ใช้หน่วยเมทริกที่ถูกต้อง. สำหรับสมการนี้ คุณจะต้องใช้หน่วยในระบบเมทริกเท่านั้น มวลของวัตถุจำเป็นต้องวัดเป็นหน่วยกิโลกรัม (kg) และระยะทางจำเป็นต้องวัดมีหน่วยเป็นเมตร (m) คุณจะต้องแปลงหน่วยทั้งหมดให้เป็นหน่วยเหล่านี้ก่อนจะทำการคำนวณต่อ
-
3
มองหามวลของวัตถุในโจทย์. สำหรับวัตถุที่มีขนาดเล็ก คุณสามารถชั่งบนตาชั่งเพื่อหามวลเป็นหน่วยกิโลกรัม (kg) ส่วนวัตถุขนาดใหญ่ คุณอาจต้องมองหาค่ามวลโดยประมาณในตารางหรือจากในอินเทอร์เน็ต ในโจทย์ฟิสิกส์นั้นมักจะบอกมวลของวัตถุมาให้
-
4
วัดระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง. หากคุณจะคำนวณแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุกับโลก คุณจำต้องหาว่าวัตถุชิ้นนั้นอยู่ห่างจากใจกลางโลกเป็นระยะทางเท่าไหร่ [5]
-
ระยะทางจากบนพื้นผิวโลกไปจนถึงใจกลางโลกนั้นมีค่าประมาณ 6.38 x 106 เมตร[6]
-
คุณสามารถหาตารางและแหล่งข้อมูลอื่นๆ ในอินเทอร์เน็ตที่จะบอกระยะห่างโดยประมาณจากใจกลางโลกไปถึงวัตถุที่อยู่ตามระดับความสูงที่แตกต่างกันบนพื้นผิวโลกได้ [7]
-
5
แก้สมการ. พอทราบตัวแปรในสมการแล้ว คุณก็แทนค่าลงไปแล้วแก้โจทย์ได้ ให้แน่ใจว่าทุกตัวมีหน่วยในระบบเมทริกและอยู่ในอัตราส่วนที่ถูกต้อง มวลควรเป็นกิโลกรัมและระยะทางเป็นเมตร แก้สมการตามลำดับการแก้โจทย์ทางคณิตศาสตร์ที่ถูกต้อง
-
ตัวอย่าง: ให้หาแรงโน้มถ่วงบนชายที่มีน้ำหนัก 68 กก. ที่อยู่บนผิวโลก มวลของโลกคือ 5.98 x 1024 กก.[8]
-
ให้แน่ใจว่าตัวแปรทั้งหมดมีหน่วยที่ถูกต้อง m1 = 5.98 x 1024 kg, m2 = 68 kg, G = 6.673 x 10-11 Nm2/kg2, และ d = 6.38 x 106 m
-
เขียนสมการ: Fgrav = (Gm1m2)/d2 = [(6.67 x 10-11) x 68 x (5.98 x 1024)]/(6.38 x 106)2
-
คูณมวลของวัตถุทั้งสองเข้าด้วยกัน 68 x (5.98 x 1024) = 4.06 x 1026
-
คูณผลลัพธ์ของ m1 กับ m2 ด้วยค่าคงตัวความโน้มถ่วงสากล G (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016
-
ยกกำลังสองระยะทางระหว่างวัตถุทั้งสอง (6.38 x 106)2 = 4.07 x 1013
-
หารผลลัพธ์ที่ได้ของ G x m1 x m2 ด้วยระยะห่างยกกำลังสองเพื่อหาแรงโน้มถ่วงเป็นหน่วยนิวตัน (N) 2.708 x 1016/4.07 x 1013 = 665 N
-
แรงโน้มถ่วงเท่ากับ 665 N
|