Pagsabut sa Balaod sa Universal Gravitation
Salamat sa mga pagtuon sa mga syentista, posible nga masabtan ang mga katingad-an sa kinaiyahan, ug mag-uswag sa teknolohiya sa mga katuigan. Ang Newton, pinauyon sa pagtuon ni Galileo sa mga balaod nga nagdumala sa paglihok sa mga projectile sa Yuta, ug ang pagtuon ni Kepler sa mga balaod sa paglihok sa mga planeta sa solar system, naghinapos nga ang puwersa nga kinahanglan aron mapadayon ang usa ka planeta sa usa ka orbit nagsalig sa kadaghanan ug sa distansya sa pagbulag. Ang balaod sa universal gravitation, nga gimantala kaniadtong 1687 ni Isaac Newton, gitugotan kami nga mahibal-an ang puwersa diin ang duha nga mga butang nga adunay pangmasang nadani, nga mapuslanon kaayo sa pagtuon sa mga orbito sa mga kometa, pagkakaplag sa ubang mga planeta, mga paglutaw, paglihok sa mga satellite, lakip sa uban pang mga katingad-an.
Panguna nga Mga Konsepto aron masabtan ang "Balaod sa Universal Gravitation"
Gidapit ka namon nga makita ang artikulo Newton-Laws-dali masabtan
Kusug sa centripetal:
Pugsa nga gipugos ang mobile nga likoon ang agianan niini nga gihimo kini paghulagway sa usa ka lingin nga lihok. Ang pwersa sa sentripetal naglihok sa usa ka lawas nga gidiretso sa tungatunga sa lingin nga agianan. Ang lawas nakasinati usa ka centripetal nga pagpadali tungod sa tulin, sa kanunay nga modulus, nagbag-o sa direksyon samtang kini naglihok. Tan-awa ang numero 1.
Ang pwersa sa centripetal mahimong makalkula gamit ang ikaduhang balaod ni Newton [1], diin ang pagpadali sa sentripetal mahimong ipahayag ingon usa ka kalihokan sa anggulo nga tulin, tulin nga tulin, o ingon usa ka kalihokan sa panahon sa lawas nga lingin ang lihok. Tan-awa ang hulagway 2.
[ngalan sa adinserter = "Pag-block 1 ″]
Mga Balaod ni Kepler
Ang astronomo nga si Johannes Kepler nagpatin-aw sa paglihok sa mga planeta sa solar system, pinaagi sa tulo nga mga balaod: ang balaod sa mga orbit, mga lugar ug mga yugto. [duha]
Ang una nga balaod ni Kepler, o balaod sa mga orbit:
Ang tanan nga mga planeta sa solar nga sistema nagtuyok libot sa adlaw sa usa ka elliptical orbit. Ang adlaw naa sa usa sa duha nga gipunting sa ellipse. Tan-awa ang hulagway 3.
Ang ikaduhang balaod ni Kepler, o balaod sa mga lugar:
Ang radius nga nag-uban sa usa ka planeta sa adlaw naghulagway sa managsama nga mga lugar sa parehas nga oras. Ang linya (hinanduraw) nga linya nga gikan sa adlaw ngadto sa usa ka planeta, nagsilhig sa managsama nga mga lugar sa parehas nga oras; kana mao, ang rate nga pagbag-o sa lugar kanunay. Kitaa ang numero 4.
Ang ikatulong balaod ni Kepler, o balaod sa mga yugto:
Alang sa tanan nga mga planeta, ang relasyon tali sa cube sa radius sa orbit ug square sa panahon niini kanunay. Ang punoan nga axis sa ellipse cubed ug gibahin sa panahon (oras aron makahimo usa ka kompleto nga rebolusyon), parehas nga makanunayon alang sa lainlaing mga planeta. Ang kusog nga molihok sa usa ka planeta mokunhod samtang ang balihon sa gilay-on niini gikan sa adlaw. Tan-awa ang hulagway 5.
Balaod sa Universal Gravitation
Ang balaod sa universal gravitation, nga gimantala kaniadtong 1687 ni Isaac Newton, gitugotan kami nga mahibal-an kung unsa ang puwersa diin madani ang duha nga mga butang nga adunay masa. Gitapos ni Newton nga:
- Ang mga lawas nadani sa yano nga katinuud nga adunay misa.
- Ang puwersa sa pagdani taliwala sa mga lawas makit-an ra kung labing menos usa sa mga nag-uban nga mga lawas dako kaayo, sama sa usa ka planeta.
- Adunay usa ka pakigsulti sa usa ka gilay-on, busa, dili kinahanglan nga magkontak ang mga lawas alang sa makadani nga pwersa nga molihok.
- Ang pakig-uban sa gravitasyon tali sa duha ka mga lawas kanunay nga nagpakita sa iyang kaugalingon ingon usa ka pares nga pwersa nga parehas sa direksyon ug modulus, apan sa atbang nga direksyon.
Pahayag sa Balaod sa Universal Gravitation
Ang pwersa sa pagdani sa taliwala sa duha nga masa direkta nga katimbangan sa produkto sa kadaghanan ug sukwahi nga sukwahi sa kuwadradong gilay-on nga nagbulag kanila. Ang pwersa sa pagdani adunay direksyon nga katugbang sa linya nga giapil kanila [3]. Kitaa ang numero 6.
Ang makanunayon nga katimbangan nga G taliwala sa kadaghan nahibal-an ingon ang unibersal nga makanunayon nga gravitation. Sa internasyonal nga sistema katumbas kini sa:
Pag-ehersisyo 1. Tinoa ang pwersa diin ang mga lawas sa numero 7 nadani sa usa ka haw-ang.
Solusyon
Sa numero 8 adunay duha ka mga lawas nga adunay daghang m1 = 1000 kg ug m2 = 80 kg, nga gibulag sa gilay-on nga 2 ka metro. Ang pagpadapat sa unibersal nga balaod sa gravitation, mahimo’g matino ang puwersa sa pagdani sa taliwala nila, sama sa gipakita sa numero 8.
Pagkuha sa Balaod sa Universal Gravitation
Sugod gikan sa ikatulong balaod ni Kepler nga adunay kalabotan sa radius hangtod sa panahon sa usa ka nag-orbit nga planeta, ang sentripetal nga pagpadali nga nasinati sa usa ka planeta sukwahi nga sukwahi sa kwadro sa radius sa orbit niini. Aron makit-an ang pwersa nga sentripetal nga naglihok sa planeta, gigamit ang ikaduhang balaod ni Newton [], nga gikonsiderar ang pagpadali sa sentripetal nga nasinati niini, gipahayag ingon usa ka kalihokan sa panahon. Kitaa ang numero 9.
Ang kantidad sa kanunay nga pagpadayon sa gravitation nga gitino ni Henry Cavendish daghang mga tuig pagkahuman natukod ang balaod sa gravitation ni Newton. Ang kanunay nga G giisip nga "unibersal" sanglit ang kantidad parehas bisan diin sa nahibal-an nga uniberso, ug independente sa palibot diin makita ang mga butang.
Pag-ehersisyo 2. Tinoa ang kadaghan sa planeta nga Yuta, nahibal-an nga ang radius mao ang 6380 km
Solusyon
Ang mga lawas nga naa sa ibabaw sa yuta nadani padulong sa sentro niini, kini nga puwersa naila nga gibug-aton sa usa ka lawas (puwersa nga diin kini gipunting sa Yuta). Sa pikas nga bahin, mahimong magamit ang ikaduhang balaod ni Newton nga nagpahayag sa gibug-aton sa lawas ingon usa ka kalihokan nga grabidad, sa ingon makuha ang masa sa Yuta, nga nailhan nga radius niini. Kitaa ang numero 11.
Paggamit sa balaod sa universal gravitation
Ang balaod sa universal gravitation mapuslanon aron ipatin-aw ang orbit sa mga kometa, ang pagdiskobre sa ubang mga planeta, mga paglutaw, paglihok sa mga satellite, ug uban pa nga mga katingad-an.
Ang mga balaod ni Newton eksakto nga natuman, kung namatikdan nga ang pila ka bituon wala nagasunod niini, kini tungod kay ang uban pang dili makita nga bituon nga nakagubot sa kalihukan, sa ingon ang pagkaplag sa mga planeta nakit-an gikan sa kasamok nga gihimo sa mga orbit sa nahibal-an nga mga planeta.
Mga satellite:
Ang satelayt usa ka butang nga nagbag-o sa palibot sa us aka labi ka dako nga butang nga adunay labi ka daghang gravitational field, pananglitan, adunay ka bulan, natural nga satellite sa planetang Yuta. Ang usa ka satellite nakasinati sa usa ka centripetal nga pagpadali tungod kay kini gipailalom sa usa ka madanihon nga pwersa sa gravitational field.
Pag-ehersisyo 3. Tinoa ang katulin sa usa ka satellite nga nag-orbit sa kalibutan sa 6870 km gikan sa sentro sa yuta. Kitaa ang numero 12
Solusyon
Ang mga artipisyal nga satelayt gitago sa orbit libot sa Yuta tungod sa kusog nga pangdani nga gihatag sa Yuta dinhi. Gamit ang universal law of gravitation ug ang ikaduhang balaod ni Newton, mahibal-an ang katulin sa satellite. Tan-awa ang numero 13.
MGA KASABUTAN
Ang matag materyal nga tipik nagdani sa bisan unsang materyal nga partikulo nga adunay usa ka kusog nga direkta nga katimbangan sa produkto sa kadaghanan nga parehas ug baligtimbang nga sukwahi sa kuwadradong gilay-on nga nagbulag kanila.
Ang pakig-uban sa gravitasyon tali sa duha ka mga lawas kanunay nga nagpakita sa iyang kaugalingon ingon usa ka pares nga pwersa nga parehas sa direksyon ug modulus, apan sa atbang nga direksyon.
Ang balaod sa universal gravitation ni Newton nagtugot kanato nga mahibal-an kung unsang puwersa diin ang duha nga mga butang nga adunay masa ang nadani, nahibal-an nga ang pwersa sa pagdani sa taliwala sa duha nga masa direkta nga katimbangan sa produkto sa kadaghanan ug sukwahi sa sukwanan sa gilay-on nga nagbulag kanila. .