Cómo calcular la fuerza de la gravedad: 10 pasos

2 Partes:Cálculo de la fuerza de la gravedad entre dos cuerpos Cálculo de la fuerza gravitacional de la Tierra

La gravedad es una de las fuerzas fundamentales de la física. Su aspecto más importante es que es universal: todos los cuerpos tienen una fuerza gravitacional que atrae a otros órganos a ellos. La fuerza de la gravedad que actúa sobre un órgano independiente de las masas de ambos cuerpos y las distancias entre ellos.

parte 1

Cálculo de la fuerza de la gravedad entre dos cuerpos

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Establecer la ecuación de la fuerza de la gravedad que atrae a un cuerpo, F_grav = (Gm₁m₂) / D. Para calcular correctamente la fuerza de gravedad del cuerpo, la ecuación tiene en cuenta la masa de los cuerpos y la distancia entre ellos. Las variables se definen como sigue:

F_grav Es la fuerza de la gravedad
G es la constante gravitacional 6.673 x 10 Nm / kg
m₁ Es la masa de la primera cuerpo
m₂ Es la masa del segundo cuerpo
d es la distancia desde el centro de los dos cuerpos
A veces verá las letras en lugar de la letra r d. Ambos símbolos representan la distancia entre los cuerpos.

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Utilice las unidades de medidas propias. Para esta ecuación en particular, debe utilizar el sistema métrico decimal. Las masas de los cuerpos deben estar en kilogramos (kg) y la distancia en metros (m). Necesitas convertir estas unidades antes de continuar con el cálculo.

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Se determina la masa del cuerpo en cuestión. Para cuerpos más pequeños, puede pesarlos en una escala para encontrar el peso en kilogramos (kg). Para más cuerpos, tenemos que dar un peso aproximado sobre la mesa de Internet. En los ejercicios físicos, la masa corporal se suele realizar en el comunicado.

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Medir la distancia entre los dos cuerpos. Si usted está tratando de calcular la fuerza de la gravedad entre un cuerpo y la tierra, es necesario determinar la distancia desde el cuerpo hasta el centro de la misma.

La distancia desde la superficie de la tierra para su centro es de aproximadamente 6,38 x 10 m.

Puede encontrar tablas y otros recursos en línea que proporcionan las distancias aproximadas del centro de la Tierra y los cuerpos en diferentes elevaciones de la superficie.

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Resolver la ecuación. Después de definir las variables de la ecuación, se puede armar y resolverlo. Recuerde que todas las unidades deben estar en el sistema métrico y en escala. La masa debe ser expresada en kilogramos y la distancia en metros. Resolver la ecuación usando el orden correcto de las operaciones.

Por ejemplo, para determinar la fuerza de gravedad de una persona de 68 kg en la superficie de la Tierra. La masa de la Tierra es de 5,98 x 10 kg.

Recuerde que debe utilizar las variables en las unidades correctas. m₁ = 5,98 x 10 kg m₂ = 68 kg L = 10 x 6,673 Nm / kg, y d = 6,38 x 10 m

Escribe la ecuación: F_grav = (Gm₁m₂) / D = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)] / (6,38 x 10)

Multiplicar las masas de los dos cuerpos juntos. 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10

Multiplicar el producto m₁ y m₂ la constante gravitacional G (4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2,708 x 10

Aumentar la distancia entre los dos cuerpos al cuadrado: (6,38 x 10) = 4,07 x 10

Dividir el producto H x L₁ x m₂ el cuadrado de la distancia para encontrar la fuerza gravitacional en Newtons (N). 2.708 x 10/10 = 4,07 x 665 N

La fuerza de la gravedad es de 665 N.

parte 2

Cálculo de la fuerza gravitacional de la Tierra

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Comprender la segunda ley de Newton, F = ma. De acuerdo con la segunda ley de Newton: "La fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo es proporcional al producto de la masa por la aceleración adquirió". En otras palabras, si una fuerza actúa sobre un cuerpo que es mayor que las fuerzas que actúan en la dirección opuesta, el cuerpo se acelerará en la dirección de mayor fuerza.

Esta fórmula se puede resumir en la ecuación F = ma, donde F es la fuerza, m es la masa del cuerpo y a es la aceleración.
El uso de esta ley, es posible calcular la fuerza de la gravedad de cualquier cuerpo en la superficie de la Tierra utilizando la aceleración conocido de la gravedad.

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Cumplir con la aceleración de la gravedad terrestre. En la Tierra, la fuerza gravitatoria del cuerpo hace que el cuerpo acelere a una velocidad de 9,8 m / s. La superficie de la Tierra, podemos utilizar la ecuación simplificada F_grav = Mg para el cálculo de la fuerza de gravedad.

Si desea una aproximación más exacta de la fuerza, puede seguir utilizando la fórmula F_grav = (GM_tierram) / d para determinar la fuerza de la gravedad.

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Utilice las unidades de medidas propias. Para esta ecuación en particular, debe utilizar el sistema métrico decimal. La masa de los cuerpos debe estar en kilogramos (kg) y la aceleración en metros por segundo al cuadrado (m / s). Necesitas convertir estas unidades antes de continuar con el cálculo.

Imagen titulada Calcular la fuerza de la gravedad Paso 9

Se determina la masa del cuerpo en cuestión. Para cuerpos más pequeños, puede pesarlos en una escala para encontrar el peso en kilogramos (kg). Para más cuerpos, tendrá que dar un peso aproximado sobre la mesa de Internet. En el ejercicio físico, la masa corporal se suele realizar en el comunicado.

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Vamos a usar la misma ecuación A ver si el nivel de aproximación. Descubre la fuerza de la gravedad de una persona de 68 kg en la superficie de la Tierra.

Recuerde que debe utilizar las variables en las unidades correctas: m = 68 kg g = 9,8 m / s.

Escribe la ecuación: F_grav = Mg = 68 * 9,8 = 666 N.

Utilizando la fórmula F = mg de la fuerza de la gravedad es 666 N. El uso de una ecuación más precisa, el resultado es 665 N. Como se puede ver, estos valores son prácticamente idénticos.

consejos

Estas dos fórmulas se dan el mismo resultado, pero la forma más corta es más fácil de usar cuando se trabaja con cuerpos en la superficie del planeta.
Utilice la primera fórmula, si usted no sabe la aceleración de la gravedad del planeta o si está tratando de encontrar la fuerza de gravedad entre dos cuerpos muy grandes, tales como la luna y un planeta.