Calculando a gravidade

A gravidade é uma das forças da natureza. O aspecto mais importante da gravidade é que ela é universal: todas as coisas são atraídas umas pelas outras pela gravidade. A força gravitacional que age sobre qualquer objeto depende da massa de ambos os objetos e da distância entre eles.

Degraus

Parte 1 de 2: Calculando a gravidade entre dois objetos

Imagem intitulada Calcular a força da gravidade Passo 1
1. Defina a equação da força da gravidade que atrai um objeto, fCova = (Gm1m2)/d. Para determinar corretamente a gravidade em um objeto, esta equação é baseada na massa de ambos os objetos e na distância entre os dois objetos. As variáveis ​​são definidas abaixo.
  • fCova é gravidade
  • G é a constante gravitacional universal 6,673 x 10 Nm/kg
  • m1 é a massa do primeiro objeto
  • m2 é a massa do segundo objeto
  • d é a distância entre o centro de ambos os objetos
  • Às vezes você vai perder a carta r ver em vez da letra d. Ambos os símbolos representam a distância entre os dois objetos.
Imagem intitulada Calcular a força da gravidade Passo 2
2. Use as unidades métricas corretas. Para esta equação em particular, você precisará usar o sistema métrico. A massa de ambos os objetos deve estar em quilogramas (kg) e a distância em metros (m). Você precisará converter para essas unidades antes de prosseguir com o cálculo.
Imagem intitulada Calcular a força da gravidade Passo 3
3. Determine a massa do objeto em questão. Você pode pesar objetos menores em uma balança ou balança para determinar o peso em quilogramas (kg). Para objetos maiores, você terá que estimar a massa usando uma tabela ou online. Em problemas de física, a massa do objeto é geralmente conhecida.
Imagem intitulada Calcular a força da gravidade Passo 4
4. Meça a distância entre os dois objetos. Se você quiser calcular a gravidade entre um objeto e a Terra, precisará determinar a que distância o objeto está do centro da Terra.
  • A distância da superfície da Terra ao centro é de cerca de 6,38 x 10 m.
  • Você pode encontrar tabelas e outras informações on-line sobre a distância média de um objeto do centro da Terra a várias distâncias da superfície da Terra.
  • Imagem intitulada Calcular a Força da Gravidade Passo 5
    5. Resolva a equação. Depois de definir as variáveis ​​da equação, você pode preenchê-las e resolver a equação. Certifique-se de que todas as unidades estejam no sistema métrico e tenham a escala correta. A massa deve ser indicada em quilogramas e a distância em metros. Resolva a equação usando a ordem correta das operações.
  • Por exemplo: Determine a gravidade em uma pessoa de 68 kg na superfície da Terra. A massa da Terra é 5,98 x 10 kg.
  • Certifique-se de que todas as suas variáveis ​​tenham as unidades corretas. m1 = 5,98 x 10kg, m2 = 68kg, G = 6,673 x 10 Nm/kg, en d = 6,38 x 10 m
  • Escreva a equação: fCova = (Gm1m2)/d = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)]/(6,38 x 10)
  • Multiplique as massas dos dois objetos. 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10
  • Multiplique o produto de m1 e m2 com a constante gravitacional G.(4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2,708 x 10
  • Esquadre a distância entre os dois objetos. (6,38 x 10) = 4,07 x 10
  • Compartilhe o produto de g x m1 x m2 pelo quadrado da distância para determinar a gravidade em Newtons (N). 2,708 x 10/4,07 x 10 = 665 N
  • A gravidade é de 665 N.
  • Parte 2 de 2: Calculando a gravidade na Terra

    Imagem intitulada Calcular a força da gravidade Passo 6
    1. Entenda a segunda lei do movimento de Newton, F = ma. A segunda lei do movimento de Newton afirma que qualquer objeto acelerará quando uma força líquida ou desequilibrada for aplicada a ele. Em outras palavras, se uma força for aplicada a um objeto maior do que as forças que atuam no objeto na direção oposta, então o objeto acelerará na direção da força maior.
    • Esta lei pode ser resumida com a equação F = ma, através do qual f o poder, m a massa do objeto e uma a engrenagem é.
    • Usando esta equação, podemos calcular a gravidade em qualquer objeto na superfície da Terra, usando a conhecida aceleração gravitacional.
    Imagem intitulada Calcular a Força da Gravidade Passo 7
    2. Saiba qual é a aceleração gravitacional na Terra. Na Terra, a gravidade faz com que os objetos acelerem a 9,8 m/s. Na superfície da Terra podemos usar a equação simplificada fCova = mg use para calcular a gravidade.
  • Se você quiser uma aproximação mais exata da gravidade, você sempre pode usar a equação acima, fCova = (GMSolom)/d.
  • Imagem intitulada Calcular a Força da Gravidade Passo 8
    3. Use as unidades métricas corretas. Para esta equação em particular, você precisará usar o sistema métrico. A massa de ambos os objetos deve estar em quilogramas (kg) e a distância em metros (m). Você precisará converter para essas unidades antes de prosseguir com o cálculo.
    Imagem intitulada Calcular a Força da Gravidade Passo 9
    4. Determine a massa do objeto em questão. Você pode pesar objetos menores em uma balança ou balança para determinar o peso em quilogramas (kg). Para objetos maiores, você terá que estimar a massa usando uma tabela ou online. Em problemas de física, a massa do objeto é geralmente conhecida.
    Imagem intitulada Calcular a Força da Gravidade Passo 10
    5. Resolva a equação. Depois de definir as variáveis ​​da equação, você pode preenchê-las e resolver a equação. Certifique-se de que todas as unidades estejam no sistema métrico e tenham a escala correta. A massa deve estar em quilogramas e a distância em metros. Resolva a equação usando a ordem correta das operações.
  • Usaremos a mesma equação acima e veremos quão boa é nossa aproximação. Determine a gravidade de uma pessoa de 68 kg na superfície da Terra.
  • Certifique-se de que todas as variáveis ​​tenham as unidades corretas: m = 68kg, g = 9,8 m/s.
  • Escreva a equação. fCova = mg = 68*9,8 = 666N.
  • De F = mg é a força da gravidade é 666 N, enquanto uma equação mais exata produz uma força de 665 N. Como você pode ver esses valores são quase idênticos.
  • Pontas

    • Essas duas fórmulas devem produzir o mesmo resultado, mas a fórmula mais curta é mais fácil de aplicar a problemas sobre objetos na superfície da Terra.
    • Use a primeira fórmula se você não souber a aceleração gravitacional em um planeta ou se estiver determinando a força gravitacional entre dois objetos particularmente grandes, como entre uma lua e um planeta.

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