ขนาดของแรงโน้มถ่วงขึ้นอยู่กับสิ่งใด

La แรงโน้มถ่วง เป็นแรงดึงดูดวัตถุที่มีมวลเข้าหากัน ความแรงของมันขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ มันเป็นหนึ่งในสี่ปฏิสัมพันธ์พื้นฐานของสสารที่รู้จักและสามารถเรียกได้ว่า "แรงโน้มถ่วง" หรือ "ปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วง" แรงโน้มถ่วงคือแรงที่เราสัมผัสได้เมื่อโลกดึงวัตถุรอบ ๆ ตัวเข้าหาศูนย์กลาง เช่นเดียวกับแรงที่ทำให้วัตถุตกลงมา นอกจากนี้ยังรับผิดชอบต่อดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์แม้ว่าจะอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ แต่ก็ยังดึงดูดมวลของมัน

ในบทความนี้ เราจะบอกคุณว่าแรงโน้มถ่วงคืออะไร ลักษณะและความสำคัญของมันคืออะไร

ดัชนี

• 1 แรงโน้มถ่วงคืออะไรและค้นพบได้อย่างไร
• 2 หน่วยวัด
• 3 แรงโน้มถ่วงในกลศาสตร์คลาสสิกคืออะไร
• 4 ตามกลศาสตร์สัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัม

แรงโน้มถ่วงคืออะไรและค้นพบได้อย่างไร

ความเข้มของแรงนี้สัมพันธ์กับความเร็วของดาวเคราะห์: ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะเร็วกว่าและ ดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์จะช้ากว่า นี่แสดงให้เห็นว่าแรงโน้มถ่วงเป็นแรง และถึงแม้ว่ามันจะส่งผลกระทบต่อวัตถุขนาดใหญ่มากแม้ในระยะทางไกล แรงของมันจะลดลงเมื่อวัตถุเคลื่อนออกจากกัน

ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงข้อแรกมาจากนักปรัชญาชาวกรีก อริสโตเติล ตั้งแต่วินาทีแรก มนุษย์เข้าใจว่าเมื่อไม่มีกำลังใดๆ ที่จะค้ำจุนพวกมัน สิ่งต่างๆ ก็พังทลายลง อย่างไรก็ตาม ยังไม่ถึงศตวรรษที่ XNUMX ก่อนคริสตกาล ค. การศึกษาอย่างเป็นทางการของกองกำลังที่จะ "ทำลายพวกเขา" ได้เริ่มต้นขึ้น C เมื่ออริสโตเติลนักปรัชญาชาวกรีกสรุปทฤษฎีแรก

ตามแนวคิดทั่วไป โลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล และด้วยเหตุนี้ ตัวเอกของพลังที่มองไม่เห็นซึ่งดึงดูดทุกสิ่ง แรงนี้เรียกว่า "กราวิตา" ในสมัยโรมัน และเกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องน้ำหนัก เนื่องจากไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่างน้ำหนักและมวลของวัตถุในขณะนั้น

ทฤษฎีเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิงในเวลาต่อมาโดยโคเปอร์นิคัสและกาลิเลโอ กาลิเลอี อย่างไรก็ตาม ไอแซก นิวตันเป็นผู้คิดค้นคำว่า "แรงโน้มถ่วง" ในเวลานั้น มีความพยายามอย่างเป็นทางการครั้งแรกในการวัดแรงโน้มถ่วง และได้พัฒนาทฤษฎีที่เรียกว่ากฎความโน้มถ่วงสากล

แรงโน้มถ่วงวัดจากผลกระทบของมัน ซึ่งก็คือ ความเร่งที่คุณพิมพ์บนวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ เช่น วัตถุตกอย่างอิสระ. บนพื้นผิวโลก ความเร่งนี้คำนวณได้ประมาณ 9.80665 m / s2 และตัวเลขนี้อาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์และระดับความสูงของเรา

หน่วยวัด

มันวัดความเร่งของวัตถุที่ดึงดูดไปยังวัตถุอื่นที่มีมวลมากกว่า

ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณต้องการศึกษา แรงโน้มถ่วงวัดเป็นสองขนาดที่แตกต่างกัน:

• ความแข็งแรง: เมื่อวัดเป็นแรงจะใช้นิวตัน (N) ซึ่งเป็นหน่วยของระบบสากล (SI) เพื่อเป็นเกียรติแก่ไอแซก นิวตัน แรงโน้มถ่วงคือแรงที่สัมผัสได้เมื่อวัตถุหนึ่งถูกดึงดูดไปยังอีกวัตถุหนึ่ง
• การเร่งความเร็ว ในกรณีเหล่านี้ ให้วัดความเร่งที่ได้รับเมื่อวัตถุหนึ่งถูกดึงดูดไปยังอีกวัตถุหนึ่ง เนื่องจากเป็นการเร่งความเร็วจึงใช้หน่วย m / s2

ควรสังเกตว่าเมื่อได้รับวัตถุสองชิ้น แรงโน้มถ่วงที่สัมผัสได้ของแต่ละวัตถุจะเท่ากันเนื่องจากหลักการของการกระทำและปฏิกิริยา ความแตกต่างคือความเร่งเพราะมวลต่างกัน ตัวอย่างเช่น แรงที่โลกกระทำต่อร่างกายของเราเท่ากับแรงที่ร่างกายของเรากระทำต่อโลก แต่เนื่องจากมวลของโลกมากกว่ามวลของร่างกายเรามาก โลกจึงไม่เร่งหรือเคลื่อนที่เลย

แรงโน้มถ่วงในกลศาสตร์คลาสสิกคืออะไร

แรงโน้มถ่วงคำนวณโดยใช้กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน แรงโน้มถ่วงในกลศาสตร์แบบคลาสสิกหรือแบบนิวตันเป็นไปตามสูตรเชิงประจักษ์ของนิวตัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับแรงและองค์ประกอบทางกายภาพในกรอบอ้างอิงตายตัวที่จำเป็น แรงดึงดูดนี้ ใช้ได้ในระบบสังเกตเฉื่อยซึ่งถือว่าเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับวัตถุประสงค์ในการวิจัย

ตามกลศาสตร์คลาสสิก แรงโน้มถ่วงถูกกำหนดเป็น:

• พลังที่ดึงดูดใจเสมอ
• มันแสดงถึงขอบเขตอนันต์
• ระบุความแรงสัมพัทธ์ของประเภทศูนย์
• ยิ่งอยู่ใกล้ร่างกายมากเท่าใด ความเข้มข้นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งอยู่ใกล้มากเท่าใด ความเข้มข้นก็จะยิ่งอ่อนลงเท่านั้น
• คำนวณโดยใช้กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน

กฎแห่งธรรมชาตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติหลายอย่างในโลกและในจักรวาล ทฤษฎีความโน้มถ่วงสากลของนิวตันได้รับการพิจารณาโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่สมบูรณ์ที่สุด มันถูกเสนอโดยไอน์สไตน์ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่มีชื่อเสียงของเขา

ทฤษฎีของนิวตันเป็นการประมาณทฤษฎีของไอน์สไตน์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการศึกษาพื้นที่ของอวกาศที่แรงโน้มถ่วงมีมากกว่าสิ่งที่เราพบบนโลก

ตามกลศาสตร์สัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัม

ตามกลไกเชิงสัมพัทธภาพ แรงโน้มถ่วงเป็นผลมาจากการเสียรูปของกาล-อวกาศ กลศาสตร์สัมพัทธภาพของ Einstein ทำลายทฤษฎีของ Newton ในบางพื้นที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการพิจารณาเชิงพื้นที่ เนื่องจากจักรวาลทั้งมวลมีการเคลื่อนที่ กฎคลาสสิกจึงสูญเสียความถูกต้องของกฎนั้นในระยะห่างระหว่างดวงดาว และไม่มีจุดอ้างอิงที่เป็นสากลและมั่นคง

ตามกลไกเชิงสัมพัทธภาพ แรงโน้มถ่วงไม่ได้เกิดขึ้นเพียงแค่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุขนาดใหญ่สองชิ้นเมื่อพวกมันอยู่ใกล้กัน แต่เป็นผลมาจากการเสียรูปทางเรขาคณิตของกาลอวกาศที่เกิดจากมวลดาวฤกษ์มวลมหาศาล หมายความว่า แรงโน้มถ่วงสามารถส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศได้

ขณะนี้ยังไม่มีทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของควอนตัม นี่เป็นเพราะว่าฟิสิกส์ของอนุภาคย่อยของอะตอมที่ฟิสิกส์ควอนตัมเกี่ยวข้องนั้นแตกต่างจากดาวมวลมากมากและทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่เชื่อมโยงสองโลก (ควอนตัมและสัมพัทธภาพ) เข้าด้วยกัน

มีการเสนอทฤษฎีว่าความพยายามที่จะทำเช่นนี้เช่น แรงโน้มถ่วงควอนตัมแบบวนซ้ำ ทฤษฎีซูเปอร์สตริง หรือทฤษฎีปริมาณทอร์ชัน อย่างไรก็ตามไม่สามารถตรวจสอบได้

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงและความสำคัญในวิทยาศาสตร์