Tyngdekraft konstant

Pin
Send
Share
Send

Tyngdekonstanten, eller tyngdekonstanten, har to betydninger: konstanten i Newtons universelle tyngdelov (så kaldes ofte gravitationskonstanten, den forekommer også i Einsteins generelle relativitetsteori); og accelerationen på grund af tyngdekraften ved jordoverfladen. Symbolet for det første er G (stort G) og det andet g (lille g).

Newtons universelle gravitation i ord er noget i retning af "tyngdekraften mellem to genstande er proportional med massen af ​​hver og omvendt proportional med kvadratet på afstanden mellem dem”. Eller noget som F (tyngdekraften mellem to genstande) er m1 (massen af ​​en af ​​objekterne) gange m2 (massen af ​​det ene af det andet objekt) divideret med r2 (kvadratet for afstanden mellem dem). Det "er proportional med”Betyder, at alt hvad du behøver for at lave en ligning er en konstant ... hvilket er G.

Med andre ord: F = Gm1m2/ r2

Ligningen for lille g er enklere; fra Newton har vi F = ma (en kraft F, der virker på en masse m producerer en acceleration a), så kraften F på en masse m ved jordoverfladen på grund af gravitationsattraktionen mellem m og jorden er F = mg.

Lidt g har været kendt fra mindst Galileo-tiden og er ca. 9,8 m / s2 - kvadratmeter per sekund - det varierer noget, afhængigt af hvor høj du er (højde) og hvor på Jorden du er (hovedsagelig breddegrad).

Naturligvis er store G og lille g tæt forbundet; kraften på en masse m ved jordoverfladen er både mg og GmM / r2, hvor M er jordens masse og r er dens radius (i Newtons lov om universel tyngdekraft måles afstanden mellem massens centre for hvert objekt) ... så g er bare GM / r2.

Jordens radius har været kendt i meget lang tid - de gamle grækere havde udarbejdet den (omend ikke særlig præcist!) - men Jordens masse var i det væsentlige ukendt, indtil Newton beskrev tyngdekraften ... og endda bagefter, fordi heller ikke G eller M kunne estimeres uafhængigt! Og det ændrede sig først længe efter Newtons død (i 1727), da Cavendish 'vejede jorden' ved hjælp af en torsionsbalance og to par blyfærer i 1798.

Big G er ekstremt svært at måle nøjagtigt (til 1 del i tusind, siger); dagens bedste estimat er 6.674 28 (+/- 0.000 67) x 10-11 m3 kg-1 s -2.

Den konstante tyngdekrafttrækning: Hvordan fungerer det? er en god NASA-webside for studerende på tyngdekraften; og ESAs websted for GOCE-mission beskriver, hvordan satellitter bruges til at måle variationer i lille g (GOCE står for Gravity-feltet og stabil tilstand Ocean Circulation Explorer).

Pioneer Anomaly: En afvigelse fra Einsteins tyngdekraft? er en Space Magazine-historie relateret til store G, ligesom er Kuiper Belt Sænker Pioneer rumfartøjet ;; GOCE-satellit begynder at kortlægge jordens tyngdekraft i lavere bane end forventet handler om lidt g.

Ingen overraskelse, at Astronomy Cast-episoden Gravity dækker både store G og små g!

Pin
Send
Share
Send