ตัวแปลงความยาวและระยะทาง ตัวแปลงมวล ตัวแปลงปริมาณอาหารและปริมาตรอาหาร ตัวแปลงพื้นที่ ตัวแปลงปริมาตรและหน่วยใน สูตรอาหารตัวแปลงอุณหภูมิ ความดัน ความเครียด ตัวแปลงโมดูลัสของ Young ตัวแปลงพลังงานและงาน ตัวแปลงกำลัง ตัวแปลงแรง ตัวแปลงเวลา ตัวแปลงความเร็วเชิงเส้น มุมแบน ประสิทธิภาพเชิงความร้อนและประสิทธิภาพเชื้อเพลิง ตัวแปลง ตัวแปลงตัวเลข เป็น ระบบต่างๆสัญลักษณ์ ตัวแปลงหน่วยการวัดปริมาณข้อมูล อัตราสกุลเงิน ขนาดของเสื้อผ้าและรองเท้าของผู้หญิง ขนาดของเสื้อผ้าและรองเท้าของบุรุษ ความเร็วเชิงมุมและตัวแปลงความถี่การหมุน ตัวแปลงความเร่ง ตัวแปลงความเร่งเชิงมุม ตัวแปลงความหนาแน่น ตัวแปลงปริมาตรเฉพาะ โมเมนต์ของตัวแปลงความเฉื่อย โมเมนต์ของตัวแปลงแรง แรงบิด ตัวแปลง ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ ตัวแปลง (โดยมวล) ) ตัวแปลงความหนาแน่นของพลังงานและความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิง (โดยปริมาตร) ตัวแปลงค่าความต่างของอุณหภูมิ ตัวแปลงค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ตัวแปลงความต้านทานความร้อน ตัวแปลงค่าการนำความร้อนจำเพาะ ตัวแปลง ความจุความร้อนจำเพาะตัวแปลงพลังงานการสัมผัสพลังงานและการแผ่รังสีความร้อน ตัวแปลงความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน ตัวแปลงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ตัวแปลงอัตราการไหลของปริมาตร ตัวแปลงอัตราการไหลของมวล ตัวแปลงอัตราการไหลของกราม ตัวแปลงความหนาแน่นของการไหลของมวล ตัวแปลงความเข้มข้นของกราม ความเข้มข้นของมวลในตัวแปลงสารละลาย ตัวแปลงความหนืดไดนามิก (สัมบูรณ์) ตัวแปลง ความหนืดจลนศาสตร์ตัวแปลงแรงตึงผิว ตัวแปลงการซึมผ่านไอ ตัวแปลงอัตราการซึมผ่านไอและอัตราการถ่ายเทไอ ตัวแปลงระดับเสียง ตัวแปลงความไวของไมโครโฟน ตัวแปลงระดับความดันเสียง (SPL) ตัวแปลงระดับความดันเสียงพร้อมความดันอ้างอิงที่เลือกได้ ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความเข้มของการส่องสว่าง ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความละเอียด คอมพิวเตอร์กราฟิกตัวแปลงความถี่และความยาวคลื่น ตัวแปลงกำลังไดออปเตอร์และทางยาวโฟกัส ตัวแปลงกำลังไดออปเตอร์และกำลังขยายเลนส์ (×) ค่าไฟฟ้าตัวแปลงความหนาแน่นประจุเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นประจุพื้นผิว ตัวแปลงตัวแปลงความหนาแน่นประจุปริมาตร กระแสไฟฟ้าตัวแปลงความหนาแน่นกระแสเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสพื้นผิว ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า สนามไฟฟ้าตัวแปลงศักย์ไฟฟ้าและตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานไฟฟ้าตัวแปลงค่าความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงค่าการนำไฟฟ้า ตัวแปลงค่าการนำไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า ตัวแปลงตัวเหนี่ยวนำ ตัวแปลงเกจลวดอเมริกัน ระดับเป็น dBm (dBm หรือ dBm), dBV (dBV), วัตต์ และหน่วยอื่น ๆ ตัวแปลงแรงแม่เหล็ก ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า สนามแม่เหล็กตัวแปลง ฟลักซ์แม่เหล็กตัวแปลงการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก การแผ่รังสี ตัวแปลงอัตราการดูดกลืนรังสีไอออไนซ์ กัมมันตภาพรังสี เครื่องแปลงสลายกัมมันตภาพรังสี ตัวแปลงปริมาณรังสีที่ได้รับรังสี ตัวแปลงปริมาณการดูดซึม ตัวแปลงคำนำหน้าทศนิยม การถ่ายโอนข้อมูล ตัวแปลงหน่วยการพิมพ์และการถ่ายภาพ ตัวแปลงหน่วยปริมาตรไม้ การคำนวณมวลกราม ตารางธาตุ องค์ประกอบทางเคมีดี.ไอ. เมนเดเลเยฟ

1 การเร่งความเร็ว ฤดูใบไม้ร่วงฟรี[g] = 980.664999999998 เซนติเมตรต่อวินาทีต่อวินาที [cm/s²]

ค่าเริ่มต้น

มูลค่าที่แปลงแล้ว

เดซิเมตรต่อวินาที เมตรต่อวินาที กิโลเมตรต่อวินาที กิโลเมตรต่อวินาที เฮกโตเมตรต่อวินาทีต่อวินาที เดคาเมตรต่อวินาทีต่อวินาที เซนติเมตรต่อวินาทีต่อวินาที มิลลิเมตรต่อวินาที ไมโครเมตรต่อวินาทีต่อวินาที นาโนเมตรต่อวินาทีต่อวินาที picometer ต่อวินาทีต่อวินาที เฟมโทมิเตอร์ต่อวินาที ต่อวินาที แอตโตมิเตอร์ต่อวินาทีต่อวินาที แกลลอนกาลิเลโอ ไมล์ต่อวินาที หลาต่อวินาที ฟุตต่อวินาที ฟุตต่อวินาที นิ้วต่อวินาที ความเร่งโน้มถ่วง ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดวงอาทิตย์ ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดาวพุธ การเร่งความเร็วอย่างอิสระ ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดวงจันทร์ ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดาวอังคาร ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดาวพฤหัส ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดาวเสาร์ ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดาวยูเรนัส ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดาวเนปจูน ความเร่งของการตกอย่างอิสระบนดาวพลูโต การเร่งความเร็วของการตกอย่างอิสระ บน Haumea วินาทีเร่งความเร็วจาก 0 ถึง 100 กม./ชม. วินาทีเร่งความเร็วจาก 0 ถึง 200 กม./ชม. วินาทีเร่งความเร็วจาก 0 ถึง 60 ไมล์ต่อชั่วโมง วินาทีเร่งความเร็วจาก 0 ถึง 100 ไมล์ต่อชั่วโมง วินาทีเร่งความเร็วจาก 0 ถึง 200 ไมล์ต่อชั่วโมง

ความหนาแน่นของประจุตามปริมาตร

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเร่งความเร็ว

ข้อมูลทั่วไป

ความเร่งคือการเปลี่ยนแปลงความเร็วของร่างกายในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ในระบบ SI ความเร่งจะวัดเป็นเมตรต่อวินาทีต่อวินาที หน่วยอื่นก็มักจะใช้เช่นกัน ความเร่งสามารถคงที่ได้ เช่น ความเร่งของร่างกายในการตกอย่างอิสระ หรือสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เช่น ความเร่งของรถที่กำลังเคลื่อนที่

วิศวกรและนักออกแบบคำนึงถึงความเร่งในการออกแบบและการผลิตรถยนต์ ผู้ขับขี่ใช้ความรู้ว่ารถของตนเร่งความเร็วหรือลดความเร็วได้เร็วแค่ไหนในขณะขับขี่ ความรู้เกี่ยวกับการเร่งความเร็วยังช่วยให้ผู้สร้างและวิศวกรป้องกันหรือลดความเสียหายที่เกิดจากการเร่งความเร็วหรือการชะลอตัวกะทันหันที่เกี่ยวข้องกับการชนหรือการกระแทก เช่น การชนกันของรถหรือแผ่นดินไหว

ป้องกันการเร่งความเร็วด้วยโครงสร้างดูดซับแรงกระแทกและโช้คอัพ

หากผู้สร้างคำนึงถึงความเร่งที่เป็นไปได้ อาคารจะทนทานต่อแรงกระแทกได้มากขึ้น ซึ่งช่วยชีวิตได้ในระหว่างเกิดแผ่นดินไหว ในสถานที่ที่มีแผ่นดินไหวสูง เช่น ญี่ปุ่น อาคารต่างๆ จะถูกสร้างขึ้นบนแพลตฟอร์มพิเศษที่ลดการเร่งความเร็วและลดแรงกระแทก การออกแบบแพลตฟอร์มเหล่านี้คล้ายกับระบบกันสะเทือนในรถยนต์ ระบบกันสะเทือนแบบง่ายยังใช้ในจักรยานด้วย มักติดตั้งบนจักรยานเสือภูเขาเพื่อลดความรู้สึกไม่สบาย การบาดเจ็บ และความเสียหายต่อจักรยานเนื่องจากการเร่งความเร็วอย่างกะทันหันเมื่อขี่บนพื้นผิวที่ไม่เรียบ สะพานยังติดตั้งอยู่บนระบบกันสะเทือนเพื่อลดความเร่งที่ยานพาหนะที่ขับบนสะพานส่งไปยังสะพาน ความเร่งที่เกิดจากการเคลื่อนไหวภายในและภายนอกอาคารรบกวนนักดนตรีในสตูดิโอเพลง เพื่อลดปัญหาดังกล่าว สตูดิโอบันทึกเสียงทั้งหมดจึงถูกแขวนไว้บนอุปกรณ์หน่วงเสียง หากนักดนตรีตั้งสตูดิโอบันทึกเสียงในบ้านในห้องที่ไม่มีฉนวนกันเสียงเพียงพอ การติดตั้งในอาคารที่สร้างไว้แล้วนั้นเป็นเรื่องยากและมีราคาแพงมาก ที่บ้านมีการติดตั้งเฉพาะพื้นบนไม้แขวนเสื้อ เนื่องจากผลกระทบของความเร่งจะลดลงตามมวลที่เพิ่มขึ้นซึ่งกระทำ แทนที่จะใช้ไม้แขวนเสื้อ ผนัง พื้น และเพดานบางครั้งจึงถูกถ่วงน้ำหนักลง บางครั้งก็มีการติดตั้งเพดานแบบแขวนเนื่องจากการทำเช่นนี้ไม่ยากและมีราคาแพง แต่จะช่วยลดการแทรกซึมของเสียงรบกวนจากภายนอกเข้ามาในห้อง

ความเร่งในวิชาฟิสิกส์

ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน แรงที่กระทำต่อวัตถุจะเท่ากับผลคูณของมวลและความเร่งของร่างกาย แรงสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร F = ma โดยที่ F คือแรง m คือมวล และ a คือความเร่ง ดังนั้นแรงที่กระทำต่อวัตถุจะเปลี่ยนความเร็วของมัน กล่าวคือ ทำให้มันมีความเร่ง ตามกฎนี้ ความเร่งไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับขนาดของแรงที่ผลักร่างกายเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับสัดส่วนของมวลของร่างกายด้วย กล่าวคือ ถ้าแรงกระทำต่อวัตถุสองชิ้น คือ A และ B และ B หนักกว่า B ก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งน้อยลง แนวโน้มที่วัตถุจะต้านทานการเปลี่ยนแปลงความเร่งนี้เรียกว่าความเฉื่อย

ความเฉื่อยมองเห็นได้ง่าย ชีวิตประจำวัน- ตัวอย่างเช่น ผู้ขับขี่รถยนต์ไม่สวมหมวกกันน็อค แต่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์มักจะเดินทางพร้อมกับหมวกกันน็อค และมักจะสวมชุดป้องกันอื่นๆ เช่น แจ็กเก็ตหนังบุนวม สาเหตุหนึ่งก็คือเมื่อชนกับรถยนต์ รถจักรยานยนต์ที่เบากว่าและผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์จะเปลี่ยนความเร็วเร็วขึ้น กล่าวคือ พวกเขาจะเริ่มเคลื่อนที่ด้วยความเร่งมากกว่ารถยนต์ หากไม่ได้ถูกมอเตอร์ไซค์บังไว้ ผู้ขี่อาจถูกโยนออกจากเบาะของมอเตอร์ไซค์ เพราะมันเบากว่ามอเตอร์ไซค์เสียอีก ไม่ว่าในกรณีใด ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์จะได้รับบาดเจ็บสาหัส ส่วนผู้ขับขี่จะได้รับบาดเจ็บน้อยกว่ามาก เนื่องจากรถยนต์และผู้ขับขี่จะได้รับอัตราเร่งในการชนน้อยกว่ามาก ตัวอย่างนี้ไม่ได้คำนึงถึงแรงโน้มถ่วง ถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับพลังอื่นๆ

ความเร่งและการเคลื่อนที่แบบวงกลม

วัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วขนาดเท่ากันจะมีความเร็วเวกเตอร์แปรผัน เนื่องจากทิศทางของวัตถุเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา นั่นคือร่างกายนี้เคลื่อนไหวด้วยความเร่ง ความเร่งมุ่งตรงไปยังแกนหมุน ในกรณีนี้จะอยู่ตรงกลางวงกลมซึ่งเป็นวิถีลำตัว ความเร่งนี้รวมทั้งแรงที่ทำให้เกิดความเร่งนี้ เรียกว่า สู่ศูนย์กลาง ตามกฎข้อที่สามของนิวตัน แรงทุกแรงมีแรงต้านซึ่งกระทำในทิศทางตรงกันข้าม ในตัวอย่างของเรา แรงนี้เรียกว่าแรงเหวี่ยง เธอคือผู้ที่ถือรถเข็นบนรถไฟเหาะ แม้ว่ารถเข็นจะเคลื่อนกลับหัวบนรางวงกลมแนวตั้งก็ตาม แรงเหวี่ยงผลักรถเข็นออกจากศูนย์กลางของวงกลมที่สร้างโดยราง เพื่อให้กดเข้ากับราง

ความเร่งและแรงโน้มถ่วง

แรงดึงดูดโน้มถ่วงของดาวเคราะห์เป็นหนึ่งในพลังหลักที่กระทำต่อวัตถุและให้ความเร่งแก่พวกมัน ตัวอย่างเช่น แรงนี้ดึงดูดวัตถุที่อยู่ใกล้โลกมายังพื้นผิวโลก ด้วยแรงนี้ วัตถุที่ถูกปล่อยออกมาใกล้พื้นผิวโลกและไม่มีแรงอื่นกระทำ จะตกอย่างอิสระจนกระทั่งชนกับพื้นผิวโลก ความเร่งของร่างกายนี้เรียกว่าความเร่งของแรงโน้มถ่วงคือ 9.80665 เมตรต่อวินาทีต่อวินาที ค่าคงที่นี้แสดงแทน g และมักใช้เพื่อกำหนดน้ำหนักของร่างกาย เนื่องจากตามกฎข้อที่สองของนิวตัน F = ma ดังนั้นน้ำหนักซึ่งก็คือแรงที่กระทำต่อร่างกายเป็นผลคูณของมวลและความเร่งของแรงโน้มถ่วง g มวลกายนั้นคำนวณได้ง่าย ดังนั้นน้ำหนักจึงหาได้ง่ายเช่นกัน เป็นที่น่าสังเกตว่าคำว่า "น้ำหนัก" ในชีวิตประจำวันมักหมายถึงคุณสมบัติของร่างกาย มวล ไม่ใช่ความแข็งแกร่ง

ความเร่งด้วยแรงโน้มถ่วง - แตกต่างกันสำหรับ ดาวเคราะห์ที่แตกต่างกันและวัตถุทางดาราศาสตร์ เนื่องจากมันขึ้นอยู่กับมวลของมัน ความเร่งของแรงโน้มถ่วงใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าบนโลก 28 เท่า ใกล้ดาวพฤหัสมากกว่า 2.6 เท่า และใกล้ดาวเนปจูนมากกว่า 1.1 เท่า ความเร่งใกล้ดาวเคราะห์ดวงอื่นน้อยกว่าบนโลก ตัวอย่างเช่น ความเร่งที่พื้นผิวดวงจันทร์เท่ากับ 0.17 ความเร่งที่พื้นผิวโลก

การเร่งความเร็วและยานพาหนะ

การทดสอบการเร่งความเร็วสำหรับรถยนต์

มีการทดสอบหลายอย่างเพื่อวัดประสิทธิภาพของรถยนต์ หนึ่งในนั้นมุ่งเป้าไปที่การทดสอบความเร่ง ซึ่งทำได้โดยการวัดเวลาที่รถใช้เพื่อเร่งความเร็วจาก 0 ถึง 100 กิโลเมตร (62 ไมล์) ต่อชั่วโมง ในประเทศที่ไม่ใช้ระบบเมตริก จะมีการทดสอบความเร่งจากศูนย์ถึง 60 ไมล์ (97 กิโลเมตร) ต่อชั่วโมง รถที่เร่งความเร็วเร็วที่สุดจะไปถึงความเร็วนี้ได้ในเวลาประมาณ 2.3 วินาที ซึ่งน้อยกว่าเวลาที่ร่างกายต้องใช้เพื่อให้ได้ความเร็วนี้เมื่อตกอย่างอิสระ มีแม้กระทั่งโปรแกรมสำหรับ โทรศัพท์มือถือซึ่งช่วยคำนวณเวลาเร่งความเร็วนี้โดยใช้มาตรความเร่งในตัวของโทรศัพท์ อย่างไรก็ตาม เป็นการยากที่จะบอกว่าการคำนวณดังกล่าวมีความแม่นยำเพียงใด

ผลของการเร่งความเร็วต่อผู้คน

เมื่อรถเร่งความเร็ว ผู้โดยสารจะถูกดึงไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่และการเร่งความเร็ว นั่นคือถอยหลังเมื่อเร่งความเร็ว และเดินหน้าเมื่อเบรก ในระหว่างการหยุดกะทันหัน เช่น ในระหว่างการชน ผู้โดยสารจะถูกเหวี่ยงไปข้างหน้าอย่างรุนแรงจนสามารถถูกโยนออกจากที่นั่งและชนขอบรถหรือหน้าต่างของรถได้ มีโอกาสมากที่กระจกจะแตกตามน้ำหนักและบินออกจากรถ เนื่องจากอันตรายนี้ทำให้หลายประเทศได้ผ่านกฎหมายกำหนดให้ต้องติดตั้งเข็มขัดนิรภัยในรถยนต์ใหม่ทุกคัน หลายประเทศยังได้รับคำสั่งให้ผู้ขับขี่ เด็กทุกคน และอย่างน้อยผู้โดยสารเบาะหน้าต้องคาดเข็มขัดนิรภัยขณะขับรถ

ยานอวกาศเคลื่อนที่ด้วยความเร่งอย่างมากเมื่อเข้าสู่วงโคจรของโลก ในทางกลับกันการกลับมาสู่โลกนั้นมาพร้อมกับการชะลอตัวลงอย่างมาก สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ทำให้นักบินอวกาศรู้สึกอึดอัด แต่ยังเป็นอันตรายด้วย ดังนั้นพวกเขาจึงต้องได้รับการฝึกฝนอย่างเข้มข้นก่อนออกสู่อวกาศ การฝึกอบรมดังกล่าวช่วยให้นักบินอวกาศทนต่อภาระหนักเกินที่เกี่ยวข้องกับการเร่งความเร็วสูงได้ง่ายขึ้น นักบินเครื่องบินความเร็วสูงยังได้รับการฝึกอบรมนี้เนื่องจากเครื่องบินเหล่านี้มีความเร่งสูง หากไม่ได้รับการฝึก การเร่งความเร็วอย่างกะทันหันจะทำให้เลือดไหลออกจากสมองและสูญเสียการมองเห็นสี จากนั้นจึงมองเห็นด้านข้าง จากนั้นจึงมองเห็นโดยทั่วไป และจากนั้นก็หมดสติ สิ่งนี้เป็นอันตราย เนื่องจากนักบินและนักบินอวกาศไม่สามารถควบคุมเครื่องบินได้หรือ ยานอวกาศ- จนกว่าการฝึก g-force จะกลายเป็นข้อกำหนดในการฝึกนักบินและนักบินอวกาศ g-force ที่เร่งความเร็วสูงบางครั้งส่งผลให้นักบินเกิดอุบัติเหตุและเสียชีวิต การฝึกช่วยป้องกันการหมดสติและช่วยให้นักบินและนักบินอวกาศสามารถทนต่อการเร่งความเร็วสูงได้เป็นระยะเวลานานขึ้น

นอกเหนือจากการฝึกหมุนเหวี่ยงตามที่อธิบายไว้ด้านล่างแล้ว นักบินอวกาศและนักบินยังได้รับการสอนเทคนิคพิเศษในการเกร็งกล้ามเนื้อหน้าท้องอีกด้วย ทำให้หลอดเลือดตีบตันและเลือดไปไม่ถึงส่วนล่างของร่างกายน้อยลง ชุด Anti-G ยังช่วยป้องกันไม่ให้เลือดไหลออกจากสมองในระหว่างการเร่งความเร็ว เนื่องจากหมอนพิเศษที่ติดตั้งอยู่ภายในนั้นเต็มไปด้วยอากาศหรือน้ำ และกดดันที่ท้องและขา เทคนิคเหล่านี้ป้องกันไม่ให้เลือดไหลออกโดยอัตโนมัติ ในขณะที่การฝึกหมุนเหวี่ยงจะช่วยให้บุคคลเพิ่มความอดทนและความเคยชินในการเร่งความเร็วสูง ตัวหมุนเหวี่ยงนั้นเป็นท่อแนวนอนที่มีห้องโดยสารอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของท่อ มันหมุนในระนาบแนวนอนและสร้างสภาวะที่มีความเร่งสูง ห้องโดยสารมีกิมบอลและสามารถหมุนไปในทิศทางต่างๆ เพื่อเพิ่มน้ำหนักบรรทุก ในระหว่างการฝึก นักบินอวกาศหรือนักบินจะสวมเซ็นเซอร์ และแพทย์จะติดตามตัวบ่งชี้ต่างๆ เช่น อัตราการเต้นของหัวใจ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อความปลอดภัยและยังช่วยติดตามการปรับตัวของผู้คนอีกด้วย ในเครื่องหมุนเหวี่ยงสามารถจำลองเป็นการเร่งความเร็วได้ สภาวะปกติและการเข้าสู่บรรยากาศของขีปนาวุธระหว่างเกิดอุบัติเหตุ นักบินอวกาศที่ได้รับการฝึกหมุนเหวี่ยงกล่าวว่าพวกเขารู้สึกไม่สบายหน้าอกและลำคออย่างรุนแรง

คุณพบว่าการแปลหน่วยการวัดจากภาษาหนึ่งเป็นอีกภาษาหนึ่งเป็นเรื่องยากหรือไม่ เพราะเหตุใด เพื่อนร่วมงานพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณ โพสต์คำถามใน TCTermsและคุณจะได้รับคำตอบภายในไม่กี่นาที

การกล่าวถึงแนวคิด ความเร่งของแรงโน้มถ่วงมักมาพร้อมกับตัวอย่างและการทดลองจากหนังสือเรียนของโรงเรียนซึ่งมีวัตถุที่มีน้ำหนักต่างกัน (โดยเฉพาะขนนกและเหรียญ) ถูกทิ้งจากความสูงเท่ากัน ดูเหมือนชัดเจนอย่างยิ่งว่าวัตถุจะตกลงสู่พื้นในช่วงเวลาต่างๆ กัน (ขนอาจไม่ตกลงเลย) ดังนั้นร่างกายจึงไม่ปฏิบัติตามกฎเฉพาะข้อเดียวเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าสิ่งนี้จะเห็นได้ชัดในตัวเองเมื่อไม่นานนี้เท่านั้น จำเป็นต้องมีการทดลองเพื่อยืนยันสิ่งนี้ นักวิจัยสันนิษฐานอย่างสมเหตุสมผลว่าแรงบางอย่างกระทำต่อวัตถุที่ตกลงมา ซึ่งส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุและผลที่ตามมาคือความเร็วของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง ตามมาด้วยการทดลองที่มีชื่อเสียงพอๆ กันกับหลอดแก้วที่มีเหรียญและขนนกอยู่ข้างใน (เพื่อความบริสุทธิ์ของการทดลอง) อากาศถูกสูบออกจากท่อ หลังจากนั้นจึงปิดผนึกอย่างแน่นหนา ลองนึกภาพความประหลาดใจของนักวิจัยเมื่อทั้งปากกาและเหรียญ แม้จะมีน้ำหนักต่างกันอย่างเห็นได้ชัด แต่กลับตกลงมาด้วยความเร็วเท่ากัน

ประสบการณ์นี้ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานไม่เพียงแต่สำหรับการสร้างแนวคิดเท่านั้น ความเร่งของแรงโน้มถ่วง(USP) แต่สำหรับสมมติฐานที่ว่าการตกอย่างอิสระ (นั่นคือ การล้มของวัตถุโดยไม่มีแรงต้านกระทำ) สามารถทำได้ในสุญญากาศเท่านั้น ในอากาศซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของแรงต้าน วัตถุทั้งหมดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง

จึงเป็นที่มาของแนวคิดนี้ ความเร่งของแรงโน้มถ่วงซึ่งได้รับการนิยามดังนี้

• การล่มสลายของวัตถุจากสภาวะที่เหลือภายใต้อิทธิพลของโลก

แนวคิดนี้ถูกกำหนดให้เป็นตัวอักษร g (zhe)

จากการทดลองดังกล่าว เห็นได้ชัดว่า USP เป็นลักษณะเฉพาะของโลกอย่างแน่นอน เนื่องจากเป็นที่ทราบกันว่าบนโลกของเรามีแรงที่ดึงดูดร่างกายทั้งหมดให้มาที่พื้นผิวของมัน อย่างไรก็ตาม มีคำถามอีกข้อเกิดขึ้น: จะวัดค่านี้ได้อย่างไรและมีค่าเท่ากับเท่าใด

พบวิธีแก้ปัญหาสำหรับคำถามแรกค่อนข้างเร็ว: นักวิทยาศาสตร์ใช้ภาพถ่ายพิเศษบันทึกตำแหน่งของร่างกายในช่วงฤดูใบไม้ร่วงในช่วงเวลาต่างๆ มีการค้นพบสิ่งที่น่าสงสัย: วัตถุทั้งหมดในสถานที่ที่กำหนดบนโลกตกลงมาด้วยความเร่งเท่ากัน ซึ่งจะแตกต่างกันไปบ้างขึ้นอยู่กับสถานที่เฉพาะบนโลก ในกรณีนี้ความสูงที่ร่างกายเริ่มเคลื่อนไหวไม่สำคัญ: อาจเป็น 10, 100 หรือ 200 เมตร

เราพบว่า: ความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนโลกอยู่ที่ประมาณ 9.8 N/kg ที่จริงแล้ว ค่านี้สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 9.78 N/kg ถึง 9.83 N/kg ความแตกต่างนี้ (แม้ว่าจะเล็กน้อยในสายตาของคนทั่วไป) มีการอธิบายทั้ง (ซึ่งไม่ได้ทรงกลมทั้งหมด แต่แบนที่เสา) และรายวัน ตามกฎแล้วสำหรับการคำนวณจะใช้ค่าเฉลี่ย - 9.8 N / kg สำหรับ จำนวนมาก - ปัดเศษเป็น 10 N/kg

ก.=9.8 นิวตัน/กก

เมื่อเทียบกับพื้นหลังของข้อมูลที่ได้รับ เห็นได้ชัดว่าความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนดาวเคราะห์ดวงอื่นแตกต่างจากบนโลก นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าสามารถแสดงออกได้ สูตรต่อไปนี้:

g= G x M ดาวเคราะห์/(ดาวเคราะห์ R)(2)

การพูด ด้วยคำพูดง่ายๆ: G (6.67.10(-11) m2/s2 ∙ kg)) ต้องคูณด้วย M - มวลของดาวเคราะห์ หารด้วย R - รัศมีของดาวเคราะห์ยกกำลังสอง ตัวอย่างเช่น ลองหาความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์ เมื่อรู้ว่ามวลคือ 7.3477·10(22) กก. และรัศมีของมันคือ 1737.10 กม. เราพบว่า USP = 1.62 N/kg อย่างที่คุณเห็น ความเร่งบนดาวเคราะห์ทั้งสองนั้นแตกต่างกันอย่างมาก โดยเฉพาะบนโลกนี้ใหญ่กว่าเกือบ 6 เท่า! พูดง่ายๆ ก็คือ ดวงจันทร์ดึงดูดวัตถุบนพื้นผิวด้วยแรงที่น้อยกว่าโลกถึง 6 เท่า นี่คือสาเหตุที่นักบินอวกาศบนดวงจันทร์ที่เราเห็นในโทรทัศน์ดูเหมือนจะเบาลง ที่จริงแล้วพวกเขาลดน้ำหนัก (ไม่ใช่มวล!) ผลลัพธ์ที่ได้คือเอฟเฟกต์สนุกๆ เช่น การกระโดดหลายเมตร ความรู้สึกเหมือนได้บิน และก้าวยาวๆ

ความเร่งของการตกอย่างอิสระเป็นหนึ่งในการค้นพบมากมายของนิวตันผู้ยิ่งใหญ่ซึ่งไม่เพียงแต่สรุปประสบการณ์ของผู้รุ่นก่อนเท่านั้น แต่ยังให้คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ที่เข้มงวดอีกด้วย จำนวนมากข้อเท็จจริงและข้อมูลการทดลอง

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเปิด การทดลองของกาลิเลโอ

หนึ่งในการทดลองมากมาย กาลิเลโอ กาลิเลอีอุทิศให้กับการศึกษาการเคลื่อนไหวของร่างกายในการบิน ก่อนหน้านี้ โลกทัศน์ถูกครอบงำด้วยแนวคิดที่ว่าวัตถุที่เบากว่าจะตกลงมาช้ากว่าวัตถุที่หนักกว่า กาลิเลโอขว้างวัตถุต่าง ๆ จากความสูงของหอเอนเมืองปิซาว่าความเร่งของแรงโน้มถ่วงสำหรับวัตถุที่มีมวลต่างกันจะเท่ากันทุกประการ

กาลิเลโอกล่าวอย่างถูกต้องว่าความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างทฤษฎีและข้อมูลการทดลองนั้นเกิดจากอิทธิพลของแรงต้านอากาศ เพื่อพิสูจน์เหตุผลของเขา เขาเสนอให้ทำการทดลองซ้ำในสุญญากาศ แต่ในเวลานั้นไม่มีความเป็นไปได้ทางเทคนิคสำหรับเรื่องนี้ ไม่กี่ปีต่อมาไอแซก นิวตันได้ทดลองความคิดของกาลิเลโอ

ทฤษฎีของนิวตัน

เกียรติของการค้นพบกฎความโน้มถ่วงสากลเป็นของนิวตัน แต่แนวคิดนี้ลอยอยู่ในอากาศมาประมาณ 200 ปีแล้ว ข้อกำหนดเบื้องต้นหลักสำหรับการสร้างหลักการใหม่ กลศาสตร์ท้องฟ้ากลายเป็นกฎของเคปเลอร์ซึ่งกำหนดโดยเขาบนพื้นฐานของการสังเกตเป็นเวลาหลายปี จากมหาสมุทรแห่งสมมติฐานและการคาดเดา นิวตันดึงสมมติฐานเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ออกมา และขยายทฤษฎีของเขาไปสู่แนวคิดเรื่องแรงโน้มถ่วงสากล เขาทดสอบสมมติฐานของเขาว่าแรงแปรผกผันกับกำลังสองของระยะทางโดยดูที่วงโคจรของดวงจันทร์ การทดสอบแนวคิดนี้ในเวลาต่อมาได้ดำเนินการโดยใช้การศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเทียมของดาวพฤหัสบดี ผลการสำรวจแสดงให้เห็นว่าแรงเดียวกันกระทำระหว่างดาวเทียมของดาวเคราะห์และดาวเคราะห์เองเช่นเดียวกับระหว่างปฏิสัมพันธ์ของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์

การค้นพบองค์ประกอบแรงโน้มถ่วง

แรงดึงดูดของโลกต่อดวงอาทิตย์เป็นไปตามสูตร:

การทดลองแสดงให้เห็นว่าปัจจัย 1/วัน 2 ในอัตราส่วนนี้ค่อนข้างใช้ได้เมื่อพิจารณาถึงดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ ค่าคงที่ G คือสัมประสิทธิ์ที่ลดค่าของสัดส่วนให้เป็นค่าตัวเลข

ตามทฤษฎีของเขาเอง นิวตันวัดอัตราส่วนของมวลของเทห์ฟากฟ้าต่างๆ เช่น มวลของดาวพฤหัสบดี / มวลของดวงอาทิตย์ มวลของดวงจันทร์ / มวลของโลก แต่นิวตันไม่สามารถให้ คำตอบเชิงตัวเลขสำหรับคำถามที่ว่าโลกมีน้ำหนักเท่าใด เนื่องจากยังคงไม่ทราบค่าคงที่ G

ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงถูกค้นพบเพียงครึ่งศตวรรษหลังจากการตายของนิวตัน การประมาณค่านี้ตามสมมติฐานที่คล้ายกับสมมติฐานของนิวตันแสดงให้เห็นว่าค่านี้มีขนาดเล็กมากโดยประมาท และภายใต้สภาวะภาคพื้นดิน แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคำนวณมูลค่าของมัน แรงโน้มถ่วงธรรมดาดูเหมือนมหาศาลเพราะวัตถุทั้งหมดที่เราคุ้นเคยนั้นมีขนาดเล็กเกินกว่าจะจินตนาการได้เมื่อเทียบกับมวลของโลก

ปลายศตวรรษที่ 18 มิติ G

ความพยายามครั้งแรกในการวัด G เกิดขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 พวกเขาใช้ภูเขาลูกใหญ่เป็นพลังดึงดูด ขนาดความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงประเมินจากการเบี่ยงเบนไปจากแนวดิ่งของลูกตุ้มที่ตั้งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับภูเขา ใช้ข้อมูลทางธรณีวิทยาในการประมาณมวลของภูเขาและระยะทางเฉลี่ยจากลูกตุ้ม นี่คือวิธีที่เราได้การวัดค่าคงที่ลึกลับครั้งแรกที่ค่อนข้างคร่าวๆ

การวัดของลอร์ดคาเวนดิช

ลอร์ดคาเวนดิชวัดแรงดึงดูดแรงโน้มถ่วงในห้องทดลองของเขาโดยใช้วิธีการชั่งน้ำหนักแบบอิสระ

สำหรับการทดลองนี้ จะใช้ลูกบอลโลหะและโลหะชิ้นใหญ่ คาเวนดิชติดลูกบอลโลหะเล็ก ๆ ไว้บนแท่งบาง ๆ แล้วนำลูกบอลตะกั่วขนาดใหญ่มาให้พวกเขา อันเป็นผลมาจากการกระแทก แท่งเหล็กก็บิดงอจนกระทั่งเอฟเฟกต์ที่น่าดึงดูดชดเชยพลังของฮุค การทดลองนี้ละเอียดอ่อนมากจนแม้แต่ลมหายใจเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้ผลการวิจัยเป็นโมฆะได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการพาความร้อน คาเวนดิชจึงวางอุปกรณ์ตรวจวัดทั้งหมดไว้ในกล่องขนาดใหญ่ จากนั้นวางไว้ในห้องปิด และสังเกตการทดลองโดยใช้กล้องโทรทรรศน์

หลังจากคำนวณแรงบิดของเส้นด้าย คาเวนดิชได้ประมาณค่าของ G ซึ่งต่อมาได้รับการแก้ไขเพียงเล็กน้อยเท่านั้นด้วยการทดลองอื่นๆ ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ใน ระบบที่ทันสมัยหน่วย:

G =6.67384 × 10 -11 ม. 3 กก. -1 วิ -2 .

ค่านี้เป็นหนึ่งในค่าคงที่ทางกายภาพไม่กี่ค่า ความหมายของมันไม่เปลี่ยนแปลงทุกที่ในจักรวาล

การวัดความเร่งของโลก

ตามกฎข้อที่สามของนิวตัน แรงดึงดูดระหว่างวัตถุสองชิ้นขึ้นอยู่กับมวลและระยะห่างระหว่างวัตถุเท่านั้น ดังนั้น เมื่อแทนปัจจัยที่ทราบจากกฎข้อที่สองของนิวตันไปทางด้านขวาของสมการ เราจะได้:

ในกรณีของเรา มวล m สามารถลดลงได้ และค่า a คือความเร่งที่วัตถุ m ถูกดึงดูดมายังโลก ปัจจุบันความเร่งของแรงโน้มถ่วงมักจะแสดงด้วยตัวอักษร g เราได้รับ:

ในกรณีของเรา d คือรัศมีของโลก M คือมวลของโลก และ G คือค่าคงที่ที่นักฟิสิกส์มองหามานานหลายปี เมื่อแทนข้อมูลที่ทราบลงในสมการ เราจะได้: g=9.8m/s 2 ค่านี้คือความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนโลก

ค่า G สำหรับละติจูดที่ต่างกัน

เนื่องจากดาวเคราะห์ของเราไม่ใช่ทรงกลม แต่เป็น geoid รัศมีของมันจึงไม่เท่ากันทุกที่ โลกแบนเหมือนเดิม ดังนั้น ที่เส้นศูนย์สูตรและที่ขั้วทั้งสอง ความเร่งของแรงโน้มถ่วงจะมีค่าต่างกัน โดยทั่วไปความแตกต่างในการอ่านความยาวรัศมีคือประมาณ 43 กม. ดังนั้นในวิชาฟิสิกส์เพื่อแก้ปัญหาจึงต้องใช้ความเร่งของการตกอย่างอิสระซึ่งวัดที่ละติจูดประมาณ 45 0 บ่อยครั้งเพื่อความสะดวกในการคำนวณ จะใช้ค่าเท่ากับ 10 m/s 2

ค่า G สำหรับดวงจันทร์

ดาวเทียมของเราปฏิบัติตามกฎหมายเดียวกันกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ระบบสุริยะ- พูดอย่างเคร่งครัด เมื่อคำนวณความเร่งบนพื้นผิวดวงจันทร์ เราควรคำนึงถึงแรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์ด้วย

แต่ดังที่เห็นได้จากสูตร เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น ค่าของแรงดึงดูดจะลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้น เมื่อทิ้งแรงทุติยภูมิทั้งหมด เราก็ใช้สูตรเดียวกัน:

โดยที่ M คือมวลของดวงจันทร์ และ d คือเส้นผ่านศูนย์กลาง เมื่อแทนค่าที่ทราบ เราจะได้ค่า G L = 1.622 m/s 2 ค่านี้แสดงถึงความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์

ค่า GL เพียงเล็กน้อยนี้เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ไม่มีชั้นบรรยากาศบนดวงจันทร์ จากข้อมูลบางส่วน ในช่วงเวลารุ่งเช้า ดาวเทียมของเรามีชั้นบรรยากาศ แต่เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่อ่อนแอ ดวงจันทร์จึงสูญเสียบรรยากาศไปอย่างรวดเร็ว ดาวเคราะห์ทุกดวงที่มีมวลมากมักจะมีชั้นบรรยากาศเป็นของตัวเอง ความเร่งของการตกอย่างอิสระนั้นสูงเพียงพอสำหรับพวกมัน ไม่เพียงแต่ไม่สูญเสียชั้นบรรยากาศของตัวเอง แต่ยังรับก๊าซโมเลกุลจำนวนหนึ่งจากอวกาศด้วย

มาสรุปผลลัพธ์กันหน่อย ความเร่งของการตกอย่างอิสระเป็นปริมาณที่วัตถุทุกตัวมี แม้จะฟังดูน่าประหลาดใจ แต่ทุกสิ่งที่มีมวลจะดึงดูดวัตถุที่อยู่รอบๆ เพียงแต่สถานที่ท่องเที่ยวแห่งนี้มีขนาดเล็กมากเท่านั้น ชีวิตธรรมดาไม่ได้มีบทบาทใดๆ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ให้ความสำคัญกับเรื่องเล็กๆ น้อยๆ อย่างจริงจังด้วยซ้ำ ค่าคงที่ทางกายภาพเพราะอิทธิพลที่พวกเขามีต่อ โลกรอบตัวเราเรายังศึกษาไม่เต็มที่

ความหมายของทฤษฎี แนวคิดของความหมายในปรัชญาการวิเคราะห์ของภาษานั้น แท้จริงแล้วคล้ายคลึงกับสิ่งที่ในปรัชญาแห่งจิตสำนึกเรียกว่า "จิตใจ" "จิตสำนึก" (ภาษาอังกฤษ) หรือ "Geist" (ภาษาเยอรมัน) กล่าวคือ จิตสำนึกจิตวิญญาณ ในแนวคิดแห่งความหมาย...... สารานุกรมญาณวิทยาและปรัชญาวิทยาศาสตร์

ค่าอายุที่ตกลงกันได้ดีโดยวิธีตะกั่วไอโซโทปตามการแยกส่วน อัตราส่วนไอโซโทป บ่งชี้ถึงการรักษาหน้าท้องที่ดีและความน่าเชื่อถือของหน้าท้องที่พบ อายุ. Syn.: ค่าอายุสอดคล้องกัน… … สารานุกรมทางธรณีวิทยา

ค่าทางทฤษฎีของอนุพันธ์ที่อาจเกิดขึ้นซึ่งสอดคล้องกับแบบจำลองในอุดมคติของโลก พวกมันมีขนาดเล็กโดยประมาทหรือเท่ากับศูนย์ดังนั้นจึงสามารถพิจารณาค่าที่วัดได้ของอนุพันธ์อันดับสองของศักย์โน้มถ่วง... ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา

- (g 0) ค่าทางทฤษฎีของแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อมวลต่อหน่วยนั้นสอดคล้องกับแบบจำลองของโลกซึ่งความหนาแน่นภายในเปลือกทรงกลมคงที่และเปลี่ยนแปลงตามความลึกเท่านั้น โครงสร้างของการแสดงออกเชิงวิเคราะห์... ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา

ซิน. ความหมายอายุของคำไม่สอดคล้องกันหรือแตกต่าง พจนานุกรมธรณีวิทยา: ใน 2 เล่ม ม.: เนดรา. เรียบเรียงโดย K. N. Paffengoltz และคณะ 1978 ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา

ได้มาจากวิธีไอโซโทปตะกั่วโดยใช้สารละลายที่แตกต่างกันสี่แบบ อัตราส่วนไอโซโทป: และมีขนาดที่แยกจากกันอย่างมาก พวกเขาบ่งบอกถึงการดูแลทารกที่ไม่ดีและการละเมิดสมดุลของสารกัมมันตภาพรังสีระหว่างมารดากับ... ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา

ซิน. ความหมายอายุของคำมีความสอดคล้องกัน พจนานุกรมธรณีวิทยา: ใน 2 เล่ม ม.: เนดรา. เรียบเรียงโดย K. N. Paffengoltz และคณะ 1978 ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา

ค่าของพารามิเตอร์โหมดการทำงานที่ผิดปกติ- ข้อมูลโหมดการทำงานที่ผิดปกติ [เจตนา] ข้อความคู่ขนาน EN RU P63x สร้างสัญญาณจำนวนมาก ประมวลผลสัญญาณอินพุตไบนารี และรับข้อมูลที่วัดได้ในระหว่างการทำงานที่ปราศจากข้อผิดพลาดของวัตถุที่ได้รับการป้องกัน เช่นเดียวกับข้อผิดพลาด… …

คำศัพท์และแนวคิดเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาทั่วไป: หนังสืออ้างอิงพจนานุกรม

ความหมายของการวางแนวกริยา- คุณค่าของการปรับเปลี่ยนเชิงพื้นที่ของการกระทำและอนุพันธ์จากพวกเขา... พจนานุกรมศัพท์ภาษาศาสตร์ T.V. ลูก

ค่า (แรงดันไฟฟ้า) ระหว่างเส้นและกราวด์- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov พจนานุกรมภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซียเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมพลังงาน มอสโก 2542] หัวข้อวิศวกรรมไฟฟ้า แนวคิดพื้นฐาน เส้น EN ถึงค่ากราวด์ ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค

หนังสือ

• ,อ.โพธิญาณ. ทำซ้ำด้วยการสะกดของผู้เขียนต้นฉบับฉบับปี 1888 (สำนักพิมพ์ Voronezh) ใน…
• ความหมายพหูพจน์ในภาษารัสเซีย A. Potebnya หนังสือเล่มนี้จะผลิตตามคำสั่งซื้อของคุณโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ตามต้องการ

ทำซ้ำตามการสะกดของผู้เขียนต้นฉบับฉบับปี พ.ศ. 2431 (สำนักพิมพ์ Voronezh...

หลังจากเรียนหลักสูตรฟิสิกส์แล้ว นักเรียนจะเหลือค่าคงที่และความหมายอยู่ในหัว หัวข้อเรื่องแรงโน้มถ่วงและกลศาสตร์ก็ไม่มีข้อยกเว้น ส่วนใหญ่มักจะไม่สามารถตอบคำถามว่าค่าคงที่แรงโน้มถ่วงมีค่าเท่าใด แต่พวกเขาจะตอบอย่างชัดเจนเสมอว่ามันมีอยู่ในกฎแรงโน้มถ่วงสากล

จากประวัติความเป็นมาของค่าคงที่โน้มถ่วง

เป็นความจริงที่ว่าปริมาณนี้ใช้ค่าเพียงเล็กน้อยซึ่งอธิบายความจริงที่ว่าผลของแรงโน้มถ่วงนั้นมองไม่เห็นบนวัตถุขนาดเล็ก เพียงเพราะตัวคูณนี้ แรงดึงดูดจึงน้อยมาก

เป็นครั้งแรกที่ค่าคงที่ความโน้มถ่วงรับถูกสร้างขึ้นโดยการทดลองโดยนักฟิสิกส์ จี. คาเวนดิช และสิ่งนี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2331

การทดลองของเขาใช้แท่งบางๆ มันถูกแขวนไว้ด้วยลวดทองแดงเส้นเล็กและยาวประมาณ 2 เมตร มีการติดตั้งลูกบอลตะกั่วที่เหมือนกันซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 ซม. ไว้ที่ปลายคันนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางของพวกเขาอยู่ที่ 20 ซม. แล้ว

เมื่อลูกบอลขนาดใหญ่และเล็กมารวมกัน ไม้เรียวก็หมุน สิ่งนี้พูดถึงความดึงดูดใจของพวกเขา จากมวลและระยะทางที่ทราบ รวมถึงแรงบิดที่วัดได้ ทำให้สามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าค่าคงที่แรงโน้มถ่วงเท่ากับเท่าใด

ทุกอย่างเริ่มต้นจากการล้มลงอย่างอิสระของร่างกาย

หากคุณวางวัตถุที่มีมวลต่างกันไว้ในความว่างเปล่า วัตถุเหล่านั้นจะตกลงไปพร้อมๆ กัน หากตกจากที่สูงเท่ากันและเริ่มต้นที่จุดเวลาเดียวกัน สามารถคำนวณความเร่งที่วัตถุทั้งหมดตกลงสู่พื้นโลกได้ ปรากฎว่ามีค่าประมาณเท่ากับ 9.8 m/s 2

นักวิทยาศาสตร์พบว่าพลังที่ทุกสิ่งดึงดูดมายังโลกนั้นมีอยู่เสมอ ยิ่งไปกว่านั้น นี่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสูงที่ร่างกายเคลื่อนไหวด้วย หนึ่งเมตร หนึ่งกิโลเมตร หรือหลายร้อยกิโลเมตร ไม่ว่าร่างกายจะอยู่ไกลแค่ไหนก็จะถูกดึงดูดมายังโลก คำถามอีกข้อหนึ่งคือมูลค่าของมันจะขึ้นอยู่กับระยะทางอย่างไร

สำหรับคำถามนี้เองที่นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ I. Newton พบคำตอบ

แรงดึงดูดของร่างกายลดลงขณะเคลื่อนตัวออกไป

เริ่มต้นด้วยการตั้งสมมติฐานว่าแรงโน้มถ่วงกำลังลดลง และค่าของมันก็สัมพันธ์ผกผันกับระยะทางกำลังสอง ยิ่งไปกว่านั้นระยะทางนี้จะต้องนับจากศูนย์กลางของโลกด้วย และดำเนินการคำนวณทางทฤษฎี

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์คนนี้ก็ใช้ข้อมูลจากนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ ดาวเทียมธรรมชาติโลก-ดวงจันทร์. นิวตันคำนวณความเร่งที่มันหมุนรอบโลก และได้ผลลัพธ์เดียวกัน สิ่งนี้เป็นพยานถึงความจริงของเหตุผลของเขาและทำให้สามารถกำหนดกฎแห่งแรงโน้มถ่วงสากลได้ ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงยังไม่อยู่ในสูตรของเขา ในขั้นตอนนี้ การระบุการพึ่งพาเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำไปแล้ว แรงโน้มถ่วงจะลดลงในสัดส่วนผกผันกับระยะห่างกำลังสองจากศูนย์กลางของดาวเคราะห์

ไปสู่กฎแรงโน้มถ่วงสากล

นิวตันยังคงคิดต่อไป เนื่องจากโลกดึงดูดดวงจันทร์ จึงต้องดึงดูดดวงอาทิตย์ด้วยตัวมันเอง ยิ่งกว่านั้นแรงดึงดูดดังกล่าวจะต้องเป็นไปตามกฎหมายที่เขาอธิบายไว้ด้วย จากนั้นนิวตันก็ขยายออกไปทั่วทุกส่วนของจักรวาล ดังนั้นชื่อกฎหมายจึงรวมคำว่า “ทั่วโลก” ไว้ด้วย

แรงโน้มถ่วงสากลของวัตถุถูกกำหนดให้เป็นสัดส่วนโดยขึ้นอยู่กับผลคูณของมวลและผกผันกับกำลังสองของระยะทาง ต่อมาเมื่อได้ค่าสัมประสิทธิ์แล้ว สูตรของกฎหมายจึงมีรูปแบบดังนี้

• F เสื้อ = G (ม. 1 * x ม. 2) : r 2.

โดยจะแนะนำสัญลักษณ์ต่อไปนี้:

สูตรสำหรับค่าคงที่แรงโน้มถ่วงเป็นไปตามกฎนี้:

• G = (F เสื้อ X r 2) : (ม. 1 x ม. 2)

ค่าคงที่แรงโน้มถ่วง

ถึงเวลาสำหรับตัวเลขเฉพาะแล้ว เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ชี้แจงความหมายนี้อยู่ตลอดเวลา ปีที่แตกต่างกันได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการ ตัวเลขที่แตกต่างกัน- ตัวอย่างเช่น จากข้อมูลในปี 2008 ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงคือ 6.6742 x 10 -11 Nˑm 2 /kg 2 ผ่านไปสามปี ค่าคงที่ก็ถูกคำนวณใหม่ ตอนนี้ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงคือ 6.6738 x 10 -11 Nˑm 2 /kg 2 แต่สำหรับเด็กนักเรียนเมื่อแก้ไขปัญหาจะอนุญาตให้ปัดเศษขึ้นเป็นค่านี้: 6.67 x 10 -11 Nˑm 2 /kg 2

ความหมายทางกายภาพของตัวเลขนี้คืออะไร?

หากคุณแทนตัวเลขเฉพาะเจาะจงลงในสูตรที่กำหนดให้กับกฎแรงโน้มถ่วงสากล คุณจะได้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจ ในกรณีเฉพาะ เมื่อมวลของวัตถุเท่ากับ 1 กิโลกรัม และวัตถุทั้งสองอยู่ห่างจากกัน 1 เมตร แรงโน้มถ่วงจะเท่ากับจำนวนที่ทราบกันดีในเรื่องค่าคงที่ความโน้มถ่วง

นั่นคือความหมายของค่าคงที่ความโน้มถ่วงคือมันแสดงให้เห็นว่าวัตถุดังกล่าวจะถูกดึงดูดด้วยแรงใดที่ระยะหนึ่งเมตร ตัวเลขแสดงให้เห็นว่าแรงนี้มีน้อยเพียงใด ท้ายที่สุดเธอก็มีเงินหมื่นล้าน น้อยกว่าหนึ่ง- เป็นไปไม่ได้เลยที่จะสังเกตเห็นมัน แม้ว่าร่างกายจะถูกขยายร้อยเท่า แต่ผลลัพธ์ก็จะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ มันจะยังคงน้อยกว่าหนึ่งมาก ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าเหตุใดแรงดึงดูดจึงสังเกตเห็นได้เฉพาะในสถานการณ์เหล่านั้นหากวัตถุอย่างน้อยหนึ่งชิ้นมีมวลมหาศาล เช่น ดาวเคราะห์หรือดวงดาว

ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงสัมพันธ์กับการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วงอย่างไร?

หากคุณเปรียบเทียบสองสูตร สูตรหนึ่งสำหรับแรงโน้มถ่วง และอีกสูตรสำหรับกฎแรงโน้มถ่วงของโลก คุณจะเห็นรูปแบบง่ายๆ ค่าคงที่ความโน้มถ่วง มวลของโลก และกำลังสองของระยะห่างจากศูนย์กลางของดาวเคราะห์ ก่อให้เกิดค่าสัมประสิทธิ์ที่เท่ากับความเร่งของแรงโน้มถ่วง ถ้าเราเขียนสิ่งนี้ลงในสูตร เราจะได้ดังต่อไปนี้:

• ก. = (ก x ม) : r 2 .

นอกจากนี้ยังใช้สัญกรณ์ต่อไปนี้:

อย่างไรก็ตาม คุณสามารถหาค่าคงที่ความโน้มถ่วงได้จากสูตรนี้:

• G = (ก x ร 2) : ม.

หากคุณต้องการค้นหาความเร่งของแรงโน้มถ่วงที่ความสูงระดับหนึ่งเหนือพื้นผิวโลก สูตรต่อไปนี้จะมีประโยชน์:

• g = (G x M) : (r + n) 2 โดยที่ n คือความสูงเหนือพื้นผิวโลก

ปัญหาที่ต้องมีความรู้เรื่องค่าคงที่โน้มถ่วง

ภารกิจที่หนึ่ง

เงื่อนไข.ความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนดาวเคราะห์ดวงใดดวงหนึ่งในระบบสุริยะ เช่น บนดาวอังคาร คืออะไร? เป็นที่ทราบกันว่ามวลของมันคือ 6.23 10 23 กิโลกรัม และรัศมีของดาวเคราะห์คือ 3.38 10 6 เมตร

สารละลาย- คุณต้องใช้สูตรที่เขียนไว้สำหรับโลก เพียงแทนที่ค่าที่กำหนดในปัญหาลงไป ปรากฎว่าความเร่งของแรงโน้มถ่วงจะเท่ากับผลคูณของ 6.67 x 10 -11 และ 6.23 x 10 23 ซึ่งจะต้องหารด้วยกำลังสองของ 3.38 x 10 6 ตัวเศษให้ค่า 41.55 x 10 12. และตัวส่วนจะเป็น 11.42 x 10 12. เลขยกกำลังจะถูกยกเลิก ดังนั้นเพื่อที่จะตอบ คุณเพียงแค่ต้องหาผลหารของตัวเลขสองตัวเท่านั้น

คำตอบ: 3.64 ม./วินาที 2.

งานที่สอง

เงื่อนไข.จะต้องทำอะไรกับร่างกายเพื่อลดแรงดึงดูดลง 100 เท่า?

สารละลาย- เนื่องจากมวลของวัตถุไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ แรงจึงลดลงเนื่องจากระยะห่างจากกัน ร้อยได้มาจากกำลังสอง 10 ซึ่งหมายความว่าระยะห่างระหว่างพวกเขาควรจะเพิ่มขึ้น 10 เท่า

คำตอบ: ขยับออกไปให้ไกลกว่าเดิม 10 เท่า