Constanta gravitațională este constanta de proporționalitate folosită în Legea Newton a gravitației universale și este notată în mod obișnuit de G. În majoritatea textelor, o vedem exprimată ca:
G = 6.673 × 10-11 N m2 kg-2
Este folosit de obicei în ecuație:
F = (G x m1 x m2) / r2 , în care
F = forța gravitației
G = constantă gravitațională
m1 = masa primului obiect (să presupunem că este a celui masiv)
m2 = masa celui de-al doilea obiect (să presupunem că este a celui mai mic)
r = separarea dintre cele două mase
Ca și în cazul tuturor constantelor din Fizică, constanta gravitațională este o valoare empirică. Adică este dovedit printr-o serie de experimente și observații ulterioare.
Deși constanta gravitațională a fost introdusă pentru prima dată de Isaac Newton ca parte a publicării sale populare din 1687, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, abia în 1798 constanta a fost observată într-un experiment propriu. Nu vă mirați. În fizică este cel mai ales așa. Predicțiile matematice preced în mod normal probele experimentale.
Oricum, prima persoană care a măsurat-o cu succes a fost fizicianul englez, Henry Cavendish, care a măsurat forța foarte minusculă dintre cele două mase de plumb, folosind un echilibru de torsiune foarte sensibil. Trebuie menționat că, după Cavendish, deși au existat măsurători mai precise, îmbunătățirile valorilor (adică, fiind capabile să obțină valori mai aproape de G de Newton) nu au fost cu adevărat substanțiale.
Analizând valoarea lui G, vedem că atunci când o înmulțim cu celelalte cantități, rezultă o forță destul de mică. Să extindem această valoare pentru a vă oferi o idee mai bună despre cât de mică este într-adevăr: 0.00000000006673 N m2 kg-2
Bine, să vedem acum ce forță ar exercita două obiecte de 1 kg unul pe altul atunci când centrele lor geometrice sunt distanțate la 1 metru una de alta. Deci, cât obținem?
F = 0.00000000006673 N. Chiar nu contează mult dacă creștem substanțial ambele mase.
De exemplu, să încercăm cea mai grea masă înregistrată a unui elefant, 12.000 kg. Presupunând că avem două dintre acestea, distanțate la 1 metru distanță de centrele lor. Știu că este dificil să ne imaginăm că din moment ce elefanții sunt destul de stricți, dar să procedăm astfel, pentru că vreau să pun accentul pe semnificația lui G.
Deci, cât am obținut? Chiar dacă am rotunjit asta, tot am obține doar 0,01 N. Pentru comparație, forța exercitată de pământ pe un măr este aproximativ de 1 N. Nu este de mirare că nu simțim nicio forță de atracție atunci când stăm lângă cineva ... cu excepția cazului în care, desigur, ești bărbat și persoana respectivă este Megan Fox (totuși, ar fi sigur să presupunem că atracția nu ar fi decât o singură cale).
Prin urmare, forța gravitației este observabilă numai atunci când considerăm cel puțin o masă a fi foarte masivă, de ex. o planetă
Permiteți-mi să închei această discuție cu încă un exercițiu matematic. Presupunând că îți cunoști atât masa, cât și greutatea și știi raza pământului. Conectați-le pe ecuația de mai sus și rezolvați pentru cealaltă masă. Voila! Minune de minuni, tocmai ai obținut masa Pământului.
Puteți citi mai multe despre constanta gravitațională aici în Space Magazine. Doriți să aflați mai multe despre un nou studiu care consideră că forța fundamentală nu s-a schimbat în timp? Există, de asemenea, câteva informații pe care le puteți găsi printre comentariile din acest articol: Structuri înregistrate „Structuri întunecate de web” Structuri observate cu o suprafață de 270 de milioane de ani lumină
Există mai multe despre asta la NASA. Iată câteva surse acolo:
- Gravitatie
- Ecuația ponderală
Iată două episoade de la Astronomy Cast pe care s-ar putea să doriți să le consultați și:
- Valuri gravitationale
- Obiectivul gravitațional
surse:
- Wikipedia - Gravitational Constant
- NASA - Ecuația ponderală
- Sala de fizică - Legea universală a gravitației din Newton
