Hoe de gravitatieconstante te berekenen

Schrijver: Vivian Patrick
Datum Van Creatie: 8 Juni- 2021
Updatedatum: 8 Kunnen 2024
Anonim
Natuurkunde uitleg Kracht 16: Gravitatiekracht Berekenen
Video: Natuurkunde uitleg Kracht 16: Gravitatiekracht Berekenen

Inhoud

Isaac Newton heeft een beroemde vergelijking afgeleid voor het berekenen van de zwaartekracht tussen twee objecten. Deze vergelijking gebruikt een constante genaamd de universele gravitatieconstante (G) en is gelijk aan 6,67 x 10 ^ -11 kubieke meter per kilogram per seconde vierkant. Mensen vragen vaak hoe wetenschappers dit aantal hebben berekend. Ze deden dit met behulp van de gemeten zwaartekrachtwaarden tussen twee objecten met een bekende massa. Iedereen kan het doen met zijn eigen massa, een relatief eenvoudige formule en enkele bekende feiten over de aarde.

Stap 1

Schrijf de vergelijking van Newton voor de zwaartekracht:

F = (G x m1 x m2) / r ^ 2

F = zwaartekracht tussen objecten 1 en 2 G = universele gravitatieconstante m1 = massa van object 1 m2 = massa van object 2 r = afstand tussen de middelpunten van objecten 1 en 2 ^ = het caret-symbool betekent 'verheven tot "


Stap 2

Bepaal uw gewicht in Newton (N). Je gewicht is eigenlijk de zwaartekracht tussen jou en de aarde. Om van ponden naar newton om te rekenen, vermenigvuldigt u uw gewicht met 9,8.

Voorbeeld: als u 68 kg weegt, is de rekening 68,2 x 9,8 = 667,5 N

Stap 3

.

Stap 4

Onderzoek de massa en straal van de aarde. Volgens Hypertextbook.com is de massa van de aarde 5,98 x 10 ^ 24 kg en is de straal 6,38 x 10 ^ 6 m.

Stap 5

Los de zwaartekrachtvergelijking van Newton op om G, de universele constante, te vinden.

G = (F x r ^ 2) / (m1 x m2)

Stap 6

Plaats de waarden die u tot nu toe hebt berekend op de juiste plaatsen in de zwaartekrachtvergelijking. Vervang als volgt: m1 = zijn massa, m2 = massa van de aarde, en r = straal van de aarde.

Voorbeeld: G = (667,5 x (6,38 x 10 ^ 6) ^ 2) / (68,2 x 5,98 x 10 ^ 24) = 6,67 x 10 ^ -11