Swaartekrag te bereken

Swaartekrag is een van die natuurkragte. Die belangrikste aspek van swaartekrag is dat dit universeel is: alle dinge word deur swaartekrag na mekaar aangetrek. Die gravitasiekrag wat op enige voorwerp inwerk hang af van die massa van beide voorwerpe en die afstand tussen hulle.

Trappe

Deel 1 van 2: Bereken die swaartekrag tussen twee voorwerpe

Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 1
1. Definieer die vergelyking van die swaartekrag wat `n voorwerp aantrek, fgraf = (Gm1m2)/d. Om die swaartekrag op `n voorwerp korrek te bepaal, is hierdie vergelyking gebaseer op die massa van beide voorwerpe en die afstand tussen die twee voorwerpe. Die veranderlikes word hieronder gedefinieer.
  • fgraf swaartekrag is
  • G is die universele gravitasiekonstante 6,673 x 10 Nm/kg
  • m1 is die massa van die eerste voorwerp
  • m2 is die massa van die tweede voorwerp
  • d is die afstand tussen die middelpunt van beide voorwerpe
  • Soms sal jy die brief mis r sien in plaas van die letter d. Beide simbole verteenwoordig die afstand tussen die twee voorwerpe.
Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 2
2. Gebruik die korrekte metrieke eenhede. Vir hierdie spesifieke vergelyking sal jy die metrieke stelsel moet gebruik. Die massa van beide voorwerpe moet in kilogram (kg) wees en die afstand in meter (m). Jy sal na hierdie eenhede moet omskakel voordat jy met die berekening voortgaan.
Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 3
3. Bepaal die massa van die betrokke voorwerp. Jy kan kleiner voorwerpe op `n skaal of weegskaal weeg om die gewig in kilogram (kg) te bepaal. Vir groter voorwerpe sal jy die massa met behulp van `n tabel of aanlyn moet skat. In fisikaprobleme is die massa van die voorwerp gewoonlik bekend.
Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 4
4. Meet die afstand tussen die twee voorwerpe. As jy die swaartekrag tussen `n voorwerp en die Aarde wil bereken, sal jy moet bepaal hoe ver die voorwerp van die middel van die Aarde af is.
  • Die afstand vanaf die oppervlak van die Aarde na die middelpunt is ongeveer 6,38 x 10 m.
  • Jy kan tabelle en ander inligting aanlyn vind oor die gemiddelde afstand van `n voorwerp vanaf die middel van die Aarde op verskillende afstande van die Aarde se oppervlak.
  • Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 5
    5. Los die vergelyking op. Sodra jy die veranderlikes van die vergelyking gedefinieer het, kan jy dit invul en die vergelyking oplos. Maak seker dat alle eenhede in die metrieke stelsel is en die korrekte skaal het. Massa moet in kilogram en afstand in meter aangegee word. Los die vergelyking op deur die korrekte volgorde van bewerkings te gebruik.
  • Byvoorbeeld: Bepaal die swaartekrag op `n 68 kg persoon op die oppervlak van die Aarde. Die massa van die aarde is 5,98 x 10 kg.
  • Maak seker dat al jou veranderlikes die korrekte eenhede het. m1 = 5,98 x 10 kg, m2 = 68 kg, G = 6,673 x 10 Nm/kg, en d = 6,38 x 10 m
  • Skryf die vergelyking neer: fgraf = (Gm1m2)/d = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)]/(6,38 x 10)
  • Vermenigvuldig die massas van die twee voorwerpe. 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10
  • Vermenigvuldig die produk van m1 en m2 met die gravitasiekonstante G.(4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2,708 x 10
  • Vierkant die afstand tussen die twee voorwerpe. (6,38 x 10) = 4,07 x 10
  • Deel die produk van g x m1 x m2 deur die kwadraat van die afstand om swaartekrag in Newton (N) te bepaal. 2,708 x 10/4,07 x 10 = 665 N
  • Swaartekrag is 665 N.
  • Deel 2 van 2: Berekening van swaartekrag op aarde

    Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 6
    1. Verstaan ​​Newton se tweede bewegingswet, F = ma. Newton se tweede bewegingswet bepaal dat enige voorwerp sal versnel wanneer `n netto of ongebalanseerde krag daarop toegepas word. Met ander woorde, as `n krag op `n voorwerp uitgeoefen word groter as die kragte wat in die teenoorgestelde rigting op die voorwerp inwerk, sal die voorwerp versnel in die rigting van die groter krag.
    • Hierdie wet kan saamgevat word met die vergelyking F = ma, waardeur f die krag, m die massa van die voorwerp en a die rat is.
    • Deur hierdie vergelyking te gebruik, kan ons die swaartekrag op enige voorwerp op die aarde se oppervlak bereken deur die bekende gravitasieversnelling te gebruik.
    Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 7
    2. Weet wat die gravitasieversnelling op aarde is. Op Aarde veroorsaak swaartekrag dat voorwerpe teen 9,8 m/s versnel. Op die oppervlak van die Aarde kan ons die vereenvoudigde vergelyking gebruik fgraf = mg gebruik om swaartekrag te bereken.
  • As jy `n meer presiese benadering van swaartekrag wil hê, kan jy altyd die vergelyking hierbo gebruik, fgraf = (GMGrondm)/d.
  • Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 8
    3. Gebruik die korrekte metrieke eenhede. Vir hierdie spesifieke vergelyking sal jy die metrieke stelsel moet gebruik. Die massa van beide voorwerpe moet in kilogram (kg) wees en die afstand in meter (m). Jy sal na hierdie eenhede moet omskakel voordat jy met die berekening voortgaan.
    Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 9
    4. Bepaal die massa van die betrokke voorwerp. Jy kan kleiner voorwerpe op `n skaal of weegskaal weeg om die gewig in kilogram (kg) te bepaal. Vir groter voorwerpe sal jy die massa met behulp van `n tabel of aanlyn moet skat. In fisikaprobleme is die massa van die voorwerp gewoonlik bekend.
    Prent getiteld Bereken Swaartekrag Stap 10
    5. Los die vergelyking op. Sodra jy die veranderlikes van die vergelyking gedefinieer het, kan jy dit invul en die vergelyking oplos. Maak seker dat alle eenhede in die metrieke stelsel is en die korrekte skaal het. Massa moet in kilogram wees en afstand in meter. Los die vergelyking op deur die korrekte volgorde van bewerkings te gebruik.
  • Ons sal dieselfde vergelyking as hierbo gebruik en kyk hoe goed ons benadering is. Bepaal die swaartekrag op `n 68 kg persoon op die oppervlak van die Aarde.
  • Maak seker dat alle veranderlikes die korrekte eenhede het: m = 68 kg, g = 9,8 m/s.
  • Skryf die vergelyking neer. fgraf = mg = 68*9,8 = 666 N.
  • Van F = mg is die swaartekrag 666 N, terwyl `n meer presiese vergelyking `n krag van 665 N lewer. Soos u kan sien, is hierdie waardes amper identies.
  • Wenke

    • Hierdie twee formules behoort dieselfde resultaat te lewer, maar die korter formule is makliker om toe te pas op probleme oor voorwerpe op die aarde se oppervlak.
    • Gebruik die eerste formule as jy nie die gravitasieversnelling op `n planeet ken nie, of as jy die gravitasietrek tussen twee besonder groot voorwerpe bepaal, soos tussen `n maan en `n planeet.

    Artikels oor die onderwerp "Swaartekrag te bereken"
    Оцените, пожалуйста статью