Como calcular a força da gravidade: 10 etapas

2 partes:Calcula-se a força da gravidade entre dois objectos Calcula-se a força da gravidade sobre a terra

A gravidade é uma das forças fundamentais da física. O aspecto mais importante da gravidade é a sua universalidade: todos os objetos têm uma força gravitacional que atrai outros objetos para eles. A força da gravidade agindo em qualquer objeto depende das massas dos objetos e da distância entre eles.

parte 1Calcula-se a força da gravidade entre dois objectos

Definir a equação para a força de gravidade que atrai um objecto, F_grav = (Gm₁m₂) / D . Para calcular a força gravitacional de um objeto corretamente, esta equação leva em consideração as massas de ambos os objetos e até que ponto são os objetos juntos. Em seguida, eles definem cada uma das variáveis que o compõem.

F_grav É a força da gravidade.
G É a constante gravitacional 6.673 x 10 Nm / kg
m₁ Ele é a massa do primeiro objecto.
m₂ Ele é a massa do segundo objecto.
d é a distância entre os centros dos dois objectos.
Às vezes, uma carta é usada r ao invés de d. Ou os símbolos representa a distância entre os dois objectos.

Use as unidades métricas correspondentes. Para esta equação particular, você deve usar unidades métricas. As massas dos objetos deve ser expressa em quilogramas (kg) e a distância deve ser em metros (m). Antes de prosseguir com o cálculo, é necessário converter unidades Se eles não expressos em metros e quilogramas.

Determinar a massa do objecto. No caso de pequenos objetos, você pode pesá-los em uma escala para determinar o seu peso em quilogramas (kg). Se o objeto for grande, você tem que encontrar o valor aproximado da sua massa on-line ou em uma mesa. Em problemas de física, normalmente você vai dizer o que a massa do objeto.

Ele mede a distância entre os dois objectos. Se você estiver indo para tentar calcular a força da gravidade entre um objeto e da terra, que você precisa para determinar o quão longe o objeto está localizado em relação ao centro da terra.

A distância a partir da superfície da terra para o centro é de cerca de 6,38 x 10 m.
Você pode encontrar tabelas e outros recursos online que informam sobre as distâncias aproximadas do centro da terra para objetos localizados em diferentes elevações sobre a superfície.

Resolver a equação. Depois de ter definido as variáveis, você pode substituí-los na equação e resolvê-lo. Certifique-se de todas as unidades são expressos de acordo com o sistema métrico ea escala correspondente. A massa deve ser expressa em quilogramas e distância em metros. Resolver a equação na ordem das operações.

Por exemplo, imagine que você deve determinar a força da gravidade exercida por uma pessoa de 68 kg na superfície da terra. A massa de terra é 5.98 x 10 kg.
Certifique-se de todas as variáveis têm as unidades correspondentes: m₁ = 5,98 x 10 Kg, m₂ = 68 kg, G = 6,673 x 10 Nm / kg, e d = 6,38 x 10 m
Insira a equação: F_grav = (Gm₁m₂) / D = / (6,38 x 10)
Multiplicar as massas dos dois objetos: 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10
Multiplique o produto m₁ e m₂ pela constante gravitacional G(4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2,708 x 10
Em quadratura com a distância entre os dois objectos: (6,38 x 10) = 4,07 x 10
Dividir o produto L x m₁ x m₂ a elevada distância ao quadrado para encontrar a força gravitacional em newtons (N): 2.708 x 10 / 4,07 x 10 = 665 N
A força da gravidade é 665 N.

parte 2Calcula-se a força da gravidade sobre a terra

Compreende a segunda lei do movimento de Newton, F = ma. A segunda lei do movimento de Newton afirma que qualquer objeto vai acelerar quando você aplica uma força líquida ou uma força desequilibrada. Em outras palavras, se um objecto for aplicada uma força superior está agindo força na direcção oposta, o objecto irá ser acelerada no sentido de uma maior resistência.

Este direito pode ser resumido pela equação F = ma, onde F É a força, m a massa do objecto e para aceleração.
Usando este direito, pode-se calcular a força da gravidade de qualquer objecto na superfície da terra, utilizando o valor conhecido de aceleração exercidas pela gravidade.

Saiba o que a aceleração exercida pela gravidade na Terra. Na Terra, a gravidade faz com que objectos para acelerar a uma taxa de 9,8 m / s. Na superfície da terra, você pode usar a equação simplificada F_grav = mg para calcular a força da gravidade.

De qualquer forma, se você quiser uma aproximação mais precisa da força, você pode usar a equação acima F_grav = (GM_terram) / d para determinar a força da gravidade.

Use as unidades métricas correspondentes. Para esta equação particular, você deve usar unidades métricas. A massa do objecto tem de ser expresso em quilogramas (kg) e aceleração que deve ser expresso em metros por segundo ao quadrado (m / s). Antes de prosseguir com os cálculos, você deve converter unidades para quilogramas e metros por segundo ao quadrado.

Resolver a equação. Depois de ter definido as variáveis, você pode substituí-los na equação e resolvê-lo. Certifique-se de todas as unidades são expressos de acordo com o sistema métrico ea escala correspondente. A massa deve ser expressa em quilogramas ea altura em metros. Resolver a equação na ordem das operações.

Use a mesma equação acima e verificar o grau de precisão é a aproximação. Determina a força da gravidade de uma pessoa de 68 kg sobre a superfície da terra.
Certifique-se de todas as variáveis são expressos nas unidades correspondentes: m = 68 kg, g = 9,8 m / s.
Insira a equação: F_grav = mg = 68 * 9,8 = 666 N.
Se você usar a equação F = mg a força da gravidade é 666 N, enquanto que se você usar a equação mais precisa, você terá como resultado uma força de 665 N. Como você pode ver, esses valores são quase idênticos.

dicas

Estas duas fórmulas deve dar o mesmo resultado, mas a fórmula mais curta é mais simples de usar se você tem para resolver problemas de objetos encontrados na superfície do planeta.
Use esta fórmula, se você não sabe a aceleração produzida pela força da gravidade em um planeta ou se você estiver indo para determinar a força da gravidade entre dois objetos muito grandes, como a lua e um planeta.

Como para calcular a força de gravidade

dicas