विश्वव्यापी गुरुत्वाकर्षणको कानून बुझ्दै
वैज्ञानिकहरूको अध्ययनको लागि धन्यवाद, प्रकृतिको घटनालाई बुझ्न र वर्षौंको अवधिमा प्राविधिक प्रगति गर्न सम्भव भएको छ। ग्यालिलियोले पृथ्वीमा प्रक्षेपण गतिलाई नियन्त्रण गर्ने कानूनहरूको अध्ययन र सौर प्रणालीमा ग्रहहरूको गतिसम्बन्धी केप्लरको अध्ययनमा आधारित न्यूटनले निष्कर्ष निकाले कि ग्रहलाई कक्षामा राख्नको लागि आवश्यक पर्ने शक्ति जनता र यसमा निर्भर गर्दछ। अलग दूरी। १ac1687 मा आइज्याक न्युटनले प्रकाशित गरेको सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षणको नियमले हामीलाई सामूहिक रूपमा दुई वस्तुहरू आकर्षण गर्ने बल निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ, धूमकेतुहरूको कक्षाको अध्ययन, अरू ग्रहहरूको अन्वेषण, ज्वार, उपग्रहहरूको आन्दोलन, अन्य घटनाहरूका बीचमा।
"युनिभर्सल गुरुत्वाकर्षणको कानून" बुझ्नको लागि मूल अवधारणाहरू
हामी तपाईंलाई लेख हेर्न आमन्त्रित गर्दछौं न्यूटन-कानून-बुझ्न-गर्न सजिलो
Centripetal बल:
बलले मोबाइल लाई यसको पथलाई बर्न बाध्य पार्छ यसले गोलाकार गति वर्णन गर्दछ। केन्द्रित बलले गोलाकार मार्गको केन्द्रतिर निर्देशित शरीरमा कार्य गर्दछ। निरन्तर मोड्युलसको वेगको कारण शरीरले केन्द्रिक गतिको अनुभव गर्दछ, जुन चालसँगै दिशा बदल्दछ। चित्र १ हेर्नुहोस्।
सेन्ट्रिपेटल फोर्स न्यूटनको दोस्रो कानून [१] को उपयोग गरेर गणना गर्न सकिन्छ, जहाँ सेन्ट्रिपेटल एक्सेरेसन ए ang्गलर वेग, रेखीय वेगको कार्यको रूपमा वा गोलाकार गतिमा शरीरको अवधिको समारोहको रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ। चित्र २ हेर्नुहोस्।
[एडिन्स्टर नाम = "ब्लक १ ″]
केपलरको कानून
खगोलविद् जोहानेस केप्लरले सौर्यमण्डलको ग्रहहरूको आवागमनको बारेमा तीन कानूनहरूद्वारा वर्णन गरेका थिए: कक्षाको क्षेत्र, क्षेत्र र कालक्रम। [दुई]।
केपलरको पहिलो कानून, वा कक्षाको कानून:
सौर्यमण्डलमा रहेका सबै ग्रहहरू सूर्यको परिक्रमण एक अर्धवृत्ताकार कक्षामा हुन्छन्। इलिप्सको दुई केन्द्रबिन्दु मध्ये एकमा सूर्य छ। चित्र 3 हेर्नुहोस्।
केपलरको दोस्रो कानून, वा क्षेत्रहरूको कानून:
त्रिज्या जुन ग्रहमा सूर्यसँग मिल्छ बराबर क्षेत्रहरूमा बराबर समयमा वर्णन गर्दछ। (काल्पनिक) रेखा जुन सूर्यबाट ग्रहमा जान्छ, बराबर क्षेत्रमा बराबर समयमा झाड्छ; त्यो हो, क्षेत्र परिवर्तन हुने दर स्थिर हो। चित्र 4 हेर्नुहोस्।
केपलरको तेस्रो कानून, वा अवधि कानुन:
सबै ग्रहहरूको लागि, कक्षाको त्रिज्याको घन र यसको अवधिको वर्ग बीचको सम्बन्ध स्थिर छ। अण्डाकार ठूला अक्षहरु का चौडा अक्ष र अवधि द्वारा विभाजित (पूर्ण क्रान्ति गर्ने समय) फरक ग्रहहरूका लागि समान स्थिर हो। ग्रहको गतिज उर्जा सूर्यबाट यसको दूरीको विपरितको रूपमा घट्छ। चित्र 5 हेर्नुहोस्।
विश्वव्यापी गुरुत्वाकर्षण को कानून
१ac1687 मा आइज्याक न्युटनले प्रकाशित गरेको सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षणको कानूनले हामीलाई सामूहिक रूपमा दुई वस्तुहरू आकर्शित हुने बलको निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ। न्युटनले निष्कर्षमा पुगे:
- निकायहरू केवल द्रव्यमान भएको तथ्यबाट आकर्षित हुन्छन्।
- शरीरको बीच आकर्षणको बल केवल तब देखिन्छ जब कम से कम एक अन्तर्क्रियात्मक शरीर को एक ग्रह ठूलो जस्तै विशाल छ।
- एक दुरीमा अन्तर्क्रिया छ, त्यसैले शरीरकालागि आकर्षण बलको लागि सम्पर्कमा रहनु आवश्यक पर्दैन।
- दुई निकायहरू बीचको गुरुत्वाकर्षण कुराकानी सधैं दिशातिर र मोड्युलस बराबरको बलको जोडीको रूपमा प्रकट हुन्छ, तर विपरित दिशामा।
विश्वव्यापी गुरुत्वाकर्षणको कानूनको बयान
दुई समूहको बीचमा आकर्षणको शक्ति जनको उत्पादनको लागि प्रत्यक्ष आनुपातिक हुन्छ र दूरीको वर्गमा विपरित आनुपातिक हुन्छ जुन उनीहरूलाई अलग गर्दछ। आकर्षणको बलसँग दिशा छ जुन रेखासँग मिल्दछ जुन तिनीहरूलाई मिल्दछ []]। चित्र 3 हेर्नुहोस्।
मात्राको बीचमा समानुपातिकताको स्थिरतालाई गुरुत्वाकर्षणको सार्वभौमिक स्थिरताको रूपमा चिनिन्छ। अन्तर्राष्ट्रिय प्रणालीमा यो बराबर छ:
व्यायाम १. संख्या ter मा निकाय एक शून्य मा आकर्षित छन् जो बल संग निर्धारण गर्नुहोस्।
समाधान
चित्र figure मा त्यहाँ दुई निकायहरू छन् m8 = १००० किलोग्राम र m1 = kg० केजी, २ मिटरको दूरीले विभाजित। गुरुत्वाकर्षणको सार्वभौमिक कानून लागू गर्दा, तिनीहरू बीच आकर्षणको बल निर्धारित गर्न सकिन्छ, चित्र 1000 मा देखाइए जस्तै।
सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण को कानून को कटौती
केप्लरको तेस्रो कानूनबाट सुरू गरेर जुन अर्बिटिंग ग्रहको अवधिसँग त्रिज्यासँग सम्बन्धित छ, ग्रहले अनुभव गरेको सेन्ट्रिपेटल त्वरण यसको कक्षाको त्रिज्याको वर्गको विपरित समानुपातिक हो। ग्रहमा काम गर्ने केन्द्रीपक्षीय शक्ति पत्ता लगाउन, न्यूटनको दोस्रो कानून [] प्रयोग गरिएको छ, यसले सेन्ट्रीपेटल एक्सेलेरसन अनुभव गरी यसलाई समयावधिको रूपमा प्रस्तुत गर्दछ। चित्र 9 हेर्नुहोस्।
गुरुत्वाकर्षणको सार्वभौमिक स्थिरताको मूल्य हेनरी क्याभेन्डिसले न्यूटनको गुरुत्वाकर्षण कानूनको स्थापना भएको धेरै वर्ष पछि निर्धारित गरे। स्थिर जीलाई "विश्वव्यापी" मानिन्छ किनकि यसको मान ज्ञात ब्रह्माण्डको कुनै पनि भागमा उस्तै छ, र यो वातावरणबाट स्वतन्त्र छ जुन वस्तुहरू फेला पर्दछ।
व्यायाम २. पृथ्वीको द्रव्यमान निर्धारण गर्नुहोस्, त्रिज्या 2 6380० किलोमिटर छ भनेर जान्दै
समाधान
पृथ्वीको सतहमा अवस्थित निकायहरू यसको केन्द्रतिर आकर्षित हुन्छन्, यो शक्तिलाई शरीरको वजन (पृथ्वीले आकर्षण गर्ने बल) को रूपमा चिनिन्छ। अर्कोतर्फ, न्युटनको दोस्रो कानून शरीरको वजनलाई गुरुत्वाकर्षणको कार्यको रूपमा व्यक्त गरी लागू गर्न सकिन्छ, यसैले पृथ्वीको द्रव्यमान, यसको त्रिज्या भनेर चिनिन्छ। चित्र ११ हेर्नुहोस्।
विश्वव्यापी गुरुत्वाकर्षणको कानूनको प्रयोग
विश्वव्यापी गुरुत्वाकर्षणको नियम धूमकेतुको कक्षा, अरू ग्रहहरूको अन्वेषण, ज्वारभाष, उपग्रहहरूको आन्दोलन र अन्य घटनाहरूका बीचमा व्याख्या गर्न उपयोगी छ।
न्यूटनका नियमहरू ठीक रूपमा पूरा हुन्छन्, जब यो देखापर्दछ कि केही ताराले यसलाई पालन गर्दैनन् किनकि केहि अन्य अदृष्य ताराले आन्दोलनलाई बाधा पुर्याउँछन्, यसैले ग्रहहरूको अस्तित्व ज्ञात ग्रहहरूको कक्षामा उत्पन्न हुने गडबडीबाट पत्ता लागेको छ।
उपग्रहहरू:
उपग्रह भनेको एक वस्तु हो जुन अर्को ठूलो वस्तुको वरिपरि परिक्रमा गर्दछ अझ ठूलो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रको साथ, उदाहरणका लागि, तपाईंसँग चन्द्रमा छ, ग्रह पृथ्वीको प्राकृतिक उपग्रह। भूउपग्रहले केन्द्रीपनात्मक त्वरण अनुभव गर्दछ किनकि यो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रमा आकर्षक बलको अधीनमा पर्दछ।
व्यायाम 3.. पृथ्वीको केन्द्रबाट 6870 12० किलोमिटर पर पृथ्वीलाई परिक्रमा गर्दै उपग्रहको गति निर्धारण गर्नुहोस्। चित्र १२ हेर्नुहोस्
समाधान
कृत्रिम उपग्रह पृथ्वीको वरिपरि कक्षामा राखिएको छ आकर्षणको बलको कारण पृथ्वी यसमा प्रयोग गर्दछ। गुरुत्वाकर्षणको विश्वव्यापी कानून र न्यूटनको दोस्रो कानून प्रयोग गरेर उपग्रहको गति निर्धारण गर्न सकिन्छ। चित्र १ 13 हेर्नुहोस्।
CONCLUSIONS
प्रत्येक सामग्री कण दुबै को जनसंख्या को उत्पादन को लागी समानुपातिक र दूरी को वर्ग मा व्युत्क्रम समानुपातिक संग कुनै अन्य भौतिक कण आकर्षित गर्दछ।
दुई निकायहरू बीचको गुरुत्वाकर्षण कुराकानी सधैं दिशातिर र मोड्युलस बराबरको बलको जोडीको रूपमा प्रकट हुन्छ, तर विपरित दिशामा।
न्युटनको सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षणको नियमले हामीलाई सामूहिक रूपमा दुई वस्तुहरू आकर्षण गर्ने बल निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ, किनकि यो जानेर कि दुईवटा बिचको बीचमा आकर्षणको शक्ति जनको उत्पादनको लागि प्रत्यक्ष समानुपातिक हुन्छ र दूरीको वर्गमा विपरित समानुपातिक हुन्छ। ।