Как измерить силу тяжести
- Как рассчитать силу тяжести на поверхности Земли
- Используйте Весы и динамометр
- Расчет усредненной силы тяжести
- Измерение ускорения свободного падения
- Расчет ускорения свободного падения
- Использование закона всемирного тяготения
- Полезный совет
Как рассчитать силу тяжести на поверхности Земли
Сила тяжести - это сила, которая действует на любое тело, находящееся на поверхности Земли или другого небесного тела. Расчет этой силы достаточно прост, если известна масса тела. Однако, для достижения более точных результатов, необходимо либо измерить ускорение свободного падения в конкретной точке, либо использовать закон всемирного тяготения.
Используйте Весы и динамометр
Для более простого расчета силы тяжести, вам понадобятся Весы и динамометр. Подвесьте тело на динамометр или установите его на платформу. Важно, чтобы тело и прибор находились в покое или двигались равномерно и прямолинейно. Показания динамометра будут равны весу тела, который в данном случае равен силе тяжести, действующей на него.
Расчет усредненной силы тяжести
Для расчета усредненного значения силы тяжести, измерьте массу тела с помощью весов в килограммах. Затем умножьте эту массу на усредненное значение ускорения свободного падения на поверхности Земли, которое равно 9,81 м/с². По формуле F=m•g можно получить результат в ньютонах.
Измерение ускорения свободного падения
Если требуется более точное измерение силы тяжести, необходимо измерить ускорение свободного падения в конкретной точке. Для этого можно использовать математический маятник - небольшое тело, подвешенное на нерастяжимой нити. Измерьте длину маятника и заставьте его колебаться с небольшой амплитудой. Посчитайте количество колебаний за 60 секунд и разделите время на количество колебаний, чтобы получить время одного колебания или период.
Расчет ускорения свободного падения
Для расчета ускорения свободного падения умножьте числа 2, 3.1416 в квадрате и длину маятника, а затем разделите результат на квадрат периода. По формуле g=4•(3.1416)²•L/T² можно получить значение ускорения свободного падения. Умножьте это значение на массу тела и получите силу тяжести, действующую на него.
Использование закона всемирного тяготения
В общем случае, силу тяжести можно рассчитать, используя закон всемирного тяготения, где одно из взаимодействующих тел - планета Земля. Измерьте массу объекта, на который действует сила тяжести, а также его высоту над поверхностью Земли. Рассчитайте силу тяжести с помощью формулы F=G•M•m/(R+h)², где G - гравитационная постоянная, M - масса Земли, m - масса объекта, R - радиус Земли, h - высота объекта над поверхностью Земли в квадрате.
Полезный совет
Если вам требуется численное значение гравитационной постоянной, то оно составляет 6,67•10^(-11). Масса Земли составляет 5,98•10^24, а радиус Земли - 6,38•10^6.
