As descobertas de Sir Isaac Newton revolucionou a nossa compreensão do mundo natural. De todas as suas muitas contribuições, um dos de maior alcance foi sua teoria da gravidade. Embora a gravidade é a mais fraca das quatro forças principais, é também aquele que desempenha um papel imenso na nossa vida quotidiana - porque tão fraco como ele é, a massa da Terra é tão grande que sua atração em nós é muito forte. Podemos calcular a força de atração gravitacional entre dois objetos usando equações de Newton.
Faça-se a equação de Newton por força gravitacional, F = L (M x M) / r quadrado, em que M é a massa de um objecto, m é a massa do outro objecto, e R é a distância entre os centros das duas massas. Se você estiver em pé na superfície da Terra, por exemplo, r é a distância do centro da Terra para você (ou para o seu centro, para ser mais preciso, mas normalmente não há necessidade para esse nível de precisão). G é uma constante universal. É um número muito pequeno: 6,67 x 10 ^ -11 Nm quadrados per quilogramas quadrados. As unidades no final da constante cancelar com as unidades da equação para que a sua resposta é sempre em newtons, a unidade padrão de força.
Determinar a distância entre os centros dos dois objectos. se você estiver trabalhando um problema teste, você provavelmente vai ser dada essa informação. Se você estiver fazendo um cálculo para um objeto em ou perto da superfície da Terra, você pode usar o raio médio da Terra, 6.371 quilômetros, e adicione a altura do objeto acima do chão.
Determinar as massas dos dois objectos. Se a Terra é um dos dois objetos, sua massa é 5,9736 x 10 ^ 24 kg - um número extremamente grande.
Ligue estes números na equação. Digamos, por exemplo, que o seu peso é de 80 quilos e você está em pé na superfície da Terra. Se você conectou todos os números acima na equação, você teria o seguinte:
Força = ((6,67 x 10 ^ -11 Nm quadrados por quilograma ao quadrado) (5.9736 x 10 ^ 24 quilogramas) (80 kg)) / (6371 x 10 ^ 3 metros) ao quadrado = 785,3 newtons. Multiplique sua resposta em newtons por 0.224809 para obter 177 libras - o que é, de facto, quanto você pesa. Note-se que o peso é apenas uma medida de força, por isso, quando dizemos libras nós realmente estamos falando sobre quanta força a Terra exerce sobre você, o que varia de acordo com a sua massa.
Notar algo interessante? Não só a Terra exerce uma força em você, mas você também exercer uma força sobre a Terra. Lembre-se a equação de Newton para a força, no entanto:
Força = massa x aceleração
Se você dividir a força que você exerce sobre a Terra (785,3 newtons no nosso exemplo), a massa da Terra, você começa a aceleração da Terra, devido à sua força gravitacional. A massa da Terra é tão grande que essa aceleração é ridiculamente pequeno - na verdade, para todos os fins e propósitos práticos, é insignificante. Se você dividir o seu massa de 785,3 newtons por sua massa de 80 kg, no entanto, você tem 9.81 metros por segundo ao quadrado - uma aceleração muito substancial.
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