概念を理解する
* 重力: 質量のある2つのオブジェクト間の魅力の力。オブジェクトの質量と中心間の距離に依存します。
* ニュートンの普遍的重力の法則: この法律は、重力を説明しています。
* f =g *(m1 * m2) /r²
* どこ:
* fは重力です
* gは重力定数です(約6.674 x10⁻¹¹NM²/kg²)
* M1とM2は2つのオブジェクトの質量です
* rは2つのオブジェクトの中心間の距離です
問題の設定
1。地球の重力: 私たちは、粒子に地球の重力を発揮することを見つける必要があります。 粒子の質量が1 kgであると仮定しましょう(この例では任意の質量を選択できます)。
*地球質量(m)=5.972 x10²⁴kg
*地球の半径(r)=6.371 x10⁶m
*重力(FG)=g *(m * 1 kg) /r²
*fg≈9.8n(地球の表面の重力による約加速)
2。小さなボール:
*ボールの質量(m)=100 kg
* 1 kgの粒子のボールの重力プルが9.8 Nに等しい距離(R)を見つけたいと思います。
距離を解く
1。力を等しくします: 私たちは、ボール(FB)からの力が地球からの力(FG)に等しくなることを望んでいます。
* fb =fg
* g *(m * 1 kg) /r²=9.8 n
2。 r:を解決します
*r²=(g * m * 1 kg) / 9.8 n
* r =√((g * m * 1 kg) / 9.8 n)
* g、m、および力(9.8 n)の値を置き換えます。
*r≈√((6.674 x10⁻¹¹nm² /kg² * 100 kg * 1 kg) / 9.8 n)
*r≈8.2x10⁻⁵m
回答:
粒子は、約 8.2 x 10秒(または0.082ミリメートル)に配置する必要があります 100 kgのボールの中心から離れて、地球からの同じ重力を体験します。
重要な注意: これは理論計算です。現実には、他の重力の影響(近くのオブジェクトなど)が干渉するため、このような正確なシナリオを作成することは事実上不可能です。