Гравитационная постоянная - это константа пропорциональности, используемая в Законе всеобщей гравитации Ньютона, и обычно обозначается G. Это отличается от g, который обозначает ускорение, вызванное гравитацией. В большинстве текстов мы видим это как:
G = 6,673 × 10 -11 Н м 2 кг -2
Обычно используется в уравнении:
F = (G xm 1 xm 2 ) / r 2 , где
F = сила тяжести
G = гравитационная постоянная
m 1 = масса первого объекта (предположим, что он массивный)
m 2 = масса второго объекта (предположим, что он меньшего)
г = разделение между двумя массами
Гравитационная постоянная эмпирическая величина. То есть это подтверждается серией экспериментов и последующих наблюдений.
Хотя гравитационная постоянная была впервые введена Исааком Ньютоном как часть его популярной публикации в 1687 году, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, только в 1798 году постоянная наблюдалась в реальном эксперименте. Не удивляйся. Это в основном так в физике. Математические предсказания обычно предшествуют экспериментальным доказательствам.
Так или иначе, первым человеком, который успешно измерил его, был английский физик Генри Кавендиш, который измерил очень маленькую силу между двумя свинцовыми массами, используя очень чувствительный торсионный баланс. Следует отметить, что после Кавендиша, хотя были проведены более точные измерения, улучшения значений (т. Е. Возможность получать значения ближе к G Ньютона) не были действительно существенными.
Глядя на значение G, мы видим, что когда мы умножаем его на другие величины, это приводит к довольно малой силе. Давайте раскроем это значение, чтобы дать вам лучшее понимание о его малом размере: 0,00000000006673 Н м 2 кг -2
Хорошо, теперь давайте посмотрим, какую силу будут оказывать два объекта весом 1 кг друг на друга, когда их геометрические центры расположены на расстоянии 1 метр друг от друга. Итак, сколько мы получаем?
F = 0,00000000006673 N. Это действительно не имеет большого значения, если мы значительно увеличим обе массы.
Например, давайте попробуем самую тяжелую зарегистрированную массу слона, 12 000 кг. Предполагая, что у нас есть два из них, на расстоянии 1 метра от их центров. Я знаю, трудно представить, что слоны довольно полные, но давайте просто продолжим в том же духе, потому что я хочу подчеркнуть значение G.
Итак, сколько мы получили? Даже если бы мы округлили это, мы все равно получили бы только 0,01 Н. Для сравнения, сила, оказываемая землей на яблоко, составляет примерно 1 Н. Неудивительно, что мы не чувствуем никакой силы притяжения, когда сидим рядом с кем-то ... если, конечно, вы не мужчина, а этот человек - Меган Фокс (тем не менее, было бы безопасно предположить, что привлекательность будет только одним способом).
Следовательно, сила гравитации заметна только тогда, когда мы считаем, что по крайней мере одна масса является очень массивной, например, планеты.
Позвольте мне закончить эту статью еще одним математическим упражнением. Предполагая, что вы знаете и свою массу, и свой вес, и знаете радиус Земли. Включите их в уравнение выше и решите для другой массы. Вуаля! Чудо из чудес, вы только что получили массу Земли.
Не забывайте лайки и подписываться на канал)