重力定数を計算する方法

著者: Robert White
作成日: 3 Aug. 2021
更新日: 13 11月 2024
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【2分】重力加速度とは何か?【力学基礎#28】
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アイザックニュートンは、2つのオブジェクト間の重力を計算するための有名な方程式を導き出しました。この方程式は、万有引力定数(G)と呼ばれる定数を使用し、6.67 x 10 ^ -11立方メートル/ kg /秒平方に等しくなります。科学者がこの数値をどのように計算したかをよく尋ねられます。彼らはこれを、既知の質量の2つの物体間の重力の測定値を使用して行いました。だれでも自分の質量、比較的単純な公式、そして地球に関するいくつかの既知の事実を使用してそれを行うことができます。

ステップ1

重力に関するニュートンの方程式を記述します。

F =(G x m1 x m2)/ r ^ 2

F =オブジェクト1と2の間の重力G =万有引力定数m1 =オブジェクト1の質量m2 =オブジェクト2の質量r =オブジェクト1と2の中心間の距離^ =キャレット記号は「 」


ステップ2

ニュートン(N)で体重を測定します。あなたの体重は、実際にはあなたと地球の間の重力です。ポンドからニュートンに変換するには、体重に9.8を掛けます。

例:68 kgの場合、アカウントは68.2 x 9.8 = 667.5 Nになります。

ステップ3

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ステップ4

地球の質量と半径を調べます。 Hypertextbook.comによると、地球の質量は5.98 x 10 ^ 24 kg、半径は6.38 x 10 ^ 6 mです。

手順5

ニュートンの重力方程式を解いて、普遍定数Gを見つけます。

G =(F x r ^ 2)/(m1 x m2)

手順6

これまでに計算した値を重力方程式の適切な場所に配置します。次のように置き換えます。m1=その質量、m2 =地球の質量、r =地球の半径。

例:G =(667.5 x(6.38 x 10 ^ 6)^ 2)/(68.2 x 5.98 x 10 ^ 24)= 6.67 x 10 ^ -11