የስበት ኃይልን እንዴት ማስላት እንደሚቻል -10 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: Robert Blare | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-15 13:11

የስበት ኃይል የፊዚክስ መሠረታዊ ኃይሎች አንዱ ነው። የስበት በጣም አስፈላጊው ገጽታ ሁለንተናዊ ነው -ሁሉም ዕቃዎች ሌሎች ነገሮችን ወደ እነሱ የሚስብ የስበት ኃይል አላቸው። በማንኛውም ነገር ላይ የሚሠራ የስበት ኃይል በሁለቱም ዕቃዎች ብዛት እና በመካከላቸው ባለው ርቀት ላይ የተመሠረተ ነው።

ደረጃዎች

የ 2 ክፍል 1 - በሁለት ነገሮች መካከል የስበት ኃይልን ማስላት

ደረጃ 1. አንድን ነገር የሚስብ የስበት ኃይል እኩልታን ይግለጹ ፣ ኤፍ_grav = (ጂ₁መ₂)/መ².

በአንድ ነገር ላይ የስበት ኃይልን በትክክል ለማስላት ፣ ይህ እኩልነት የሁለቱን ዕቃዎች ብዛት እና ዕቃዎቹ እርስ በእርስ ምን ያህል እንደሚለያዩ ግምት ውስጥ ያስገባል። ተለዋዋጮች ከዚህ በታች ተገልፀዋል።

• ረ_grav በስበት ኃይል ምክንያት ኃይል ነው
• ጂ ሁለንተናዊ የስበት ኃይል ቋሚ 6.673 x 10 ነው^-11 ንኤም²/ኪግ²
• መ₁ የመጀመሪያው ነገር ብዛት ነው
• መ₂ የሁለተኛው ነገር ግዝፈት ነው
• d በሁለት ነገሮች ማዕከላት መካከል ያለው ርቀት ነው
• አንዳንድ ጊዜ ከደብዳቤው ፋንታ r የሚለውን ፊደል ያያሉ። ሁለቱም ምልክቶች በሁለቱ ዕቃዎች መካከል ያለውን ርቀት ይወክላሉ።

ደረጃ 2. ተገቢውን የመለኪያ አሃዶችን ይጠቀሙ።

ለዚህ ልዩ ቀመር ፣ ሜትሪክ አሃዶችን መጠቀም አለብዎት። የብዙ ዕቃዎች ብዛት በኪሎግራም (ኪግ) እና ርቀቱ በሜትር (ሜ) መሆን አለበት። ስሌቱን ከመቀጠልዎ በፊት ወደ እነዚህ ክፍሎች መለወጥ አለብዎት።

ደረጃ 3. በጥያቄ ውስጥ ያለውን ነገር ብዛት ይወስኑ።

ለአነስተኛ ዕቃዎች ክብደታቸውን በግራም ለመወሰን በመለኪያ ወይም ሚዛን ሊመዝኑ ይችላሉ። ለትላልቅ ዕቃዎች ፣ ግምታዊውን ብዛት በጠረጴዛ ወይም በመስመር ላይ መፈለግ ይኖርብዎታል። በፊዚክስ ችግሮች ውስጥ የእቃው ብዛት በአጠቃላይ ለእርስዎ ይሰጥዎታል።

ደረጃ 4. በሁለቱ ነገሮች መካከል ያለውን ርቀት ይለኩ።

በአንድ ነገር እና በምድር መካከል ያለውን የስበት ኃይል ለማስላት እየሞከሩ ከሆነ ፣ ነገሩ ከምድር መሃል ምን ያህል እንደሚርቅ መወሰን ያስፈልግዎታል።

• ከምድር ገጽ እስከ መሃል ያለው ርቀት በግምት 6.38 x 10 ነው⁶ መ.
• በመሬት ላይ በተለያዩ ከፍታ ላይ ለሚገኙ ዕቃዎች ግምታዊ ርቀቶችን የሚሰጥዎት ሰንጠረ andችን እና ሌሎች ሀብቶችን በመስመር ላይ ማግኘት ይችላሉ።

ደረጃ 5. ስሌቱን ይፍቱ።

አንዴ የእኩልታዎን ተለዋዋጮች ከገለጹ በኋላ እነሱን መሰካት እና መፍታት ይችላሉ። ሁሉም ክፍሎችዎ በሜትሪክ እና በትክክለኛው ልኬት ላይ መሆናቸውን ያረጋግጡ። ቅዳሴ በኪሎግራም እና በሜትር ርቀት መሆን አለበት። ትክክለኛውን የአሠራር ቅደም ተከተል በመጠቀም ቀመሩን ይፍቱ።

• ለምሳሌ - በምድር ገጽ ላይ በ 68 ኪሎ ግራም ሰው ላይ የስበት ኃይልን ይወስኑ። የምድር ስፋት 5.98 x 10 ነው²⁴ ኪግ.
• ሁሉም ተለዋዋጮችዎ ትክክለኛ አሃዶች እንዳሏቸው ያረጋግጡ። መ₁ = 5.98 x 10²⁴ ኪ.ግ ፣ ሜ₂ = 68 ኪ.ግ ፣ G = 6.673 x 10^-11 ንኤም²/ኪግ²፣ እና d = 6.38 x 10⁶ መ
• ቀመርዎን ይፃፉ - ኤፍ_grav = (ጂ₁መ₂)/መ² = [(6.67 x 10^-11) x 68 x (5.98 x 10²⁴)]/(6.38 x 10⁶)²
• የሁለቱን ዕቃዎች ብዛት በአንድ ላይ ያባዙ። 68 x (5.98 x 10²⁴) = 4.06 x 10²⁶
• የ m ምርት ማባዛት₁ እና መ₂ በስበት ቋሚ ጊ. (4.06 x 10²⁶) x (6.67 x 10^-11) = 2.708 x 10¹⁶
• በሁለቱ ዕቃዎች መካከል ያለውን ርቀት ይከርክሙ። (6.38 x 10⁶)² = 4.07 x 10¹³
• የ G x m ን ምርት ይከፋፍሉ₁ x ሜ₂ በኒውተን (ኤን) ውስጥ የስበት ኃይልን ለማግኘት በሩቅ ካሬ። 2.708 x 10¹⁶/4.07 x 10¹³ = 665 ኤን
• የስበት ኃይል 665 N.

የ 2 ክፍል 2 - በምድር ላይ የስበት ኃይልን ማስላት

ደረጃ 1. የኒውተን ሁለተኛ የእንቅስቃሴ ሕግን ይረዱ ፣ F = ma።

የኒውተን ሁለተኛው የእንቅስቃሴ ሕግ ማንኛውም ነገር በተጣራ ወይም ሚዛናዊ ባልሆነ ኃይል ሲሠራ እንደሚፋጠን ይገልጻል። በሌላ አገላለጽ ፣ ኃይል በተቃራኒ አቅጣጫ ከሚንቀሳቀሱ ኃይሎች በሚበልጥ ነገር ላይ የሚሠራ ከሆነ ፣ ነገሩ ወደ ትልቁ ኃይል አቅጣጫ ያፋጥናል።

• ይህ ሕግ F = ma በሚለው ቀመር ሊጠቃለል ይችላል ፣ ኤፍ ኃይል ነው ፣ መ የነገሩ ብዛት እና ሀ የፍጥነት ነው።
• ይህንን ሕግ በመጠቀም ፣ በስበት ኃይል ምክንያት የሚታወቀውን ፍጥነት በመጠቀም በምድር ላይ ያለ ማንኛውም ነገር የስበት ኃይልን ማስላት እንችላለን።

ደረጃ 2. በምድር ስበት ምክንያት ፍጥነቱን ይወቁ።

በምድር ላይ የስበት ኃይል በ 9.8 ሜ/ሰ ፍጥነት ነገሮች እንዲፋጠኑ ያደርጋል². በምድር ገጽ ላይ ፣ ቀለል ያለውን ቀመር ኤፍ መጠቀም እንችላለን_grav = የስበት ኃይልን ለማስላት mg።

የበለጠ ትክክለኛ የኃይል ግምትን ከፈለጉ ፣ አሁንም ከላይ ያለውን ቀመር ፣ ኤፍ_grav = (ጂ.ኤም_ምድርመ)/መ² የስበት ኃይልን ለመወሰን።

ደረጃ 3. ተገቢውን የመለኪያ አሃዶችን ይጠቀሙ።

ለዚህ ልዩ ቀመር ፣ ሜትሪክ አሃዶችን መጠቀም አለብዎት። የእቃው ብዛት በኪሎግራም (ኪግ) መሆን አለበት እና ፍጥነቱ በሰከንድ ካሬ ሜትር (ሜ/ሰ) መሆን አለበት።²). ስሌቱን ከመቀጠልዎ በፊት ወደ እነዚህ ክፍሎች መለወጥ አለብዎት።

ደረጃ 4. በጥያቄ ውስጥ ያለውን ነገር ብዛት ይወስኑ።

ለአነስተኛ ዕቃዎች ክብደቱን በኪሎግራም (ኪ.ግ) ለመወሰን በመለኪያ ወይም ሚዛን ሊመዝኑ ይችላሉ። ለትላልቅ ዕቃዎች ፣ ግምታዊውን ብዛት በጠረጴዛ ወይም በመስመር ላይ መፈለግ ይኖርብዎታል። በፊዚክስ ችግሮች ውስጥ የእቃው ብዛት በአጠቃላይ ለእርስዎ ይሰጥዎታል።

ደረጃ 5. ስሌቱን ይፍቱ።

አንዴ የእኩልታዎን ተለዋዋጮች ከገለጹ በኋላ እነሱን መሰካት እና መፍታት ይችላሉ። ሁሉም ክፍሎችዎ በሜትሪክ እና በትክክለኛው ልኬት ላይ መሆናቸውን ያረጋግጡ። ቅዳሴ በኪሎግራም እና በሜትር ርቀት መሆን አለበት። ትክክለኛውን የአሠራር ቅደም ተከተል በመጠቀም ቀመሩን ይፍቱ።

• ከላይ ያለውን ተመሳሳይ ቀመር እንጠቀም እና ግምቱ ምን ያህል ቅርብ እንደሆነ እንይ። በምድር ገጽ ላይ በ 68 ኪሎ ግራም ሰው ላይ የስበት ኃይልን ይወስኑ።
• ሁሉም ተለዋዋጮችዎ ትክክለኛ አሃዶች መኖራቸውን ያረጋግጡ - m = 68 ኪ.ግ ፣ g = 9.8 ሜ/ሰ².
• ቀመርዎን ይፃፉ። ረ_grav = mg = 68*9.8 = 666 N.
• በ F = mg የስበት ኃይል 666 ኤን ነው ፣ የበለጠ ትክክለኛ ቀመር በመጠቀም የ 665 ኤን ኃይልን እንደሚያሳዩ ፣ እነዚህ እሴቶች ማለት ይቻላል ተመሳሳይ ናቸው።

ቪዲዮ - ይህንን አገልግሎት በመጠቀም አንዳንድ መረጃዎች ለ YouTube ሊጋሩ ይችላሉ።

ጠቃሚ ምክሮች

• እነዚህ ሁለት ቀመሮች ተመሳሳይ ውጤት መስጠት አለባቸው ፣ ነገር ግን በፕላኔቷ ገጽ ላይ ነገሮችን በሚወያዩበት ጊዜ አጠር ያለው ቀመር ለመጠቀም ቀላል ነው።
• በፕላኔቷ ላይ ባለው የስበት ኃይል ምክንያት ፍጥነቱን የማያውቁ ከሆነ ወይም እንደ ጨረቃ እና ፕላኔት ባሉ ሁለት በጣም ትልቅ ነገሮች መካከል የስበት ኃይልን የሚወስኑ ከሆነ የመጀመሪያውን ቀመር ይጠቀሙ።