แรงโน้มถ่วง: แก่นแท้และความสำคัญในทางปฏิบัติ

แรงโน้มถ่วง: แก่นแท้และความสำคัญในทางปฏิบัติ
แรงโน้มถ่วง: แก่นแท้และความสำคัญในทางปฏิบัติ
Anonim

วัตถุทั้งหมด ทั้งที่ตั้งอยู่โดยตรงบนโลกและมีอยู่ในจักรวาล ล้วนดึงดูดเข้าหากันตลอดเวลา ความจริงที่ว่าปฏิสัมพันธ์นี้ไม่สามารถเห็นหรือรู้สึกได้เสมอไป เพียงบอกว่าแรงดึงดูดค่อนข้างอ่อนแอในกรณีเฉพาะเหล่านี้

แรงโน้มถ่วง
แรงโน้มถ่วง

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุซึ่งประกอบไปด้วยการดิ้นรนอย่างต่อเนื่องตามเงื่อนไขทางกายภาพพื้นฐานเรียกว่าแรงโน้มถ่วง ในขณะที่ปรากฏการณ์ของแรงดึงดูดเองเรียกว่าแรงโน้มถ่วง

ปรากฏการณ์แรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นได้เพราะมีสนามโน้มถ่วงอยู่รอบๆ วัตถุใดๆ ทั้งสิ้น (รวมถึงรอบตัวคนด้วย) สนามนี้เป็นสสารชนิดพิเศษ จากการกระทำที่ไม่มีสิ่งใดสามารถป้องกันได้ และด้วยความช่วยเหลือจากวัตถุหนึ่งไปกระทำกับอีกวัตถุหนึ่ง ทำให้เกิดการเร่งความเร็วไปยังศูนย์กลางของแหล่งกำเนิดของสนามนี้ เป็นสนามโน้มถ่วงที่ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับกฎความโน้มถ่วงสากลซึ่งกำหนดขึ้นในปี 1682 โดยนักธรรมชาติวิทยาและปราชญ์ชาวอังกฤษ I. Newton

แรงโน้มถ่วงคือ
แรงโน้มถ่วงคือ

แนวคิดพื้นฐานของกฎข้อนี้คือแรงโน้มถ่วงซึ่งตามที่กล่าวไว้ข้างต้นไม่มีอะไรเลยมิฉะนั้นอันเป็นผลมาจากผลกระทบของสนามโน้มถ่วงต่อวัตถุเฉพาะ กฎความโน้มถ่วงสากลคือแรงที่แรงดึงดูดซึ่งกันและกันของร่างกายเกิดขึ้นทั้งบนโลกและในอวกาศขึ้นอยู่กับผลคูณของมวลของวัตถุเหล่านี้โดยตรงและสัมพันธ์ผกผันกับระยะทางที่แยกวัตถุเหล่านี้ออก

ดังนั้น แรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นคำจำกัดความของนิวตันเองนั้นขึ้นอยู่กับสองปัจจัยหลักเท่านั้น - มวลของร่างกายที่มีปฏิสัมพันธ์และระยะห่างระหว่างพวกมัน

การยืนยันว่าปรากฏการณ์นี้ขึ้นอยู่กับมวลของสสาร สามารถพบได้โดยการศึกษาปฏิสัมพันธ์ของโลกกับวัตถุที่อยู่รอบๆ ไม่นานหลังจากนิวตัน นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังอีกคนหนึ่ง กาลิเลโอ แสดงให้เห็นอย่างน่าเชื่อถือว่าในการตกอย่างอิสระ โลกของเราตั้งค่าอัตราเร่งที่เท่ากันกับร่างกายทั้งหมดอย่างแน่นอน สิ่งนี้เป็นไปได้ก็ต่อเมื่อแรงโน้มถ่วงของร่างกายสู่โลกขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุนี้โดยตรง ในกรณีนี้ ด้วยมวลที่เพิ่มขึ้นหลายเท่า แรงโน้มถ่วงกระทำจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนเท่าเดิม ขณะที่ความเร่งจะไม่เปลี่ยนแปลง

นิยามแรงโน้มถ่วง
นิยามแรงโน้มถ่วง

หากเราคิดต่อไปและพิจารณาปฏิสัมพันธ์ของวัตถุสองชิ้นบนพื้นผิว "ดาวเคราะห์สีน้ำเงิน" เราก็สามารถสรุปได้ว่าแรงเดียวกันนี้กระทำต่อวัตถุทั้งสองจาก "แม่ธรณี" ของเรา ในเวลาเดียวกันโดยอาศัยกฎที่มีชื่อเสียงซึ่งกำหนดโดยนิวตันเดียวกันเราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าขนาดของแรงนี้จะขึ้นอยู่กับโดยตรงมวลของร่างกาย ดังนั้นแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุเหล่านี้จึงขึ้นอยู่กับผลคูณของมวลโดยตรง

เพื่อพิสูจน์ว่าแรงดึงดูดสากลขึ้นอยู่กับขนาดของช่องว่างระหว่างวัตถุ นิวตันต้องให้ดวงจันทร์เป็น "พันธมิตร" เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าความเร่งที่วัตถุตกลงสู่พื้นโลกนั้นมีค่าประมาณ 9.8 m / s ^ 2 แต่ความเร่งสู่ศูนย์กลางของดวงจันทร์เมื่อเทียบกับโลกของเราอันเป็นผลมาจากการทดลองหลายครั้งกลายเป็น เพียง 0.00027 m / s ^ 2.

ดังนั้น แรงโน้มถ่วงจึงเป็นปริมาณทางกายภาพที่สำคัญที่สุดที่อธิบายกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นทั้งบนโลกของเราและในอวกาศโดยรอบ

แนะนำ: