Gravitasi dan kekuatan gravitasi universal. Gravitasi: rumus, definisi Ketergantungan gaya gravitasi universal

Obi-Wan Kenobi mengatakan bahwa kekuatan menyatukan galaksi. Hal yang sama juga berlaku pada gravitasi. Fakta: Gravitasi memungkinkan kita berjalan di Bumi, Bumi berputar mengelilingi Matahari, dan Matahari bergerak mengelilingi lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita. Bagaimana memahami gravitasi? Ini dibahas dalam artikel kami.

Katakanlah segera bahwa di sini Anda tidak akan menemukan jawaban unik yang benar untuk pertanyaan “Apa itu gravitasi.” Karena itu tidak ada! Gravitasi adalah salah satu fenomena paling misterius, yang membuat para ilmuwan bingung dan masih belum bisa menjelaskan sepenuhnya sifatnya.

Ada banyak hipotesis dan pendapat. Ada lebih dari selusin teori gravitasi, alternatif dan klasik. Kami akan melihat yang paling menarik, relevan, dan modern.

Ingin lebih banyak informasi bermanfaat dan berita terkini setiap hari? Bergabunglah dengan kami di telegram.

Gravitasi adalah interaksi fundamental fisik

Ada 4 interaksi mendasar dalam fisika. Berkat mereka, dunia menjadi seperti apa adanya. Gravitasi adalah salah satu interaksi ini.

Interaksi mendasar:

• gravitasi;
• elektromagnetisme;
• interaksi yang kuat;
• interaksi yang lemah.

Saat ini, teori yang menjelaskan gravitasi adalah GTR (relativitas umum). Hal ini dikemukakan oleh Albert Einstein pada tahun 1915-1916.

Namun, kita tahu bahwa masih terlalu dini untuk membicarakan kebenaran hakiki. Memang, beberapa abad sebelum munculnya relativitas umum dalam fisika, teori Newton mendominasi deskripsi gravitasi, yang diperluas secara signifikan.

Dalam kerangka relativitas umum, saat ini mustahil untuk menjelaskan dan mendeskripsikan semua masalah yang berkaitan dengan gravitasi.

Sebelum Newton, diyakini secara luas bahwa gravitasi di bumi dan gravitasi di surga adalah dua hal yang berbeda. Diyakini bahwa planet-planet bergerak menurut hukum idealnya sendiri, berbeda dengan hukum yang ada di Bumi.

Newton menemukan hukum gravitasi universal pada tahun 1667. Tentu saja, hukum ini sudah ada sejak zaman dinosaurus dan jauh lebih awal.

Para filsuf kuno memikirkan tentang keberadaan gravitasi. Galileo secara eksperimental menghitung percepatan gravitasi di Bumi, dan menemukan bahwa percepatan gravitasi bumi sama untuk benda bermassa berapa pun. Kepler mempelajari hukum gerak benda langit.

Newton berhasil merumuskan dan menggeneralisasikan hasil pengamatannya. Inilah yang dia dapatkan:

Dua benda saling tarik menarik dengan gaya yang disebut gaya gravitasi atau gravitasi.

Rumus gaya tarik menarik antar benda:

G adalah konstanta gravitasi, m adalah massa benda, r adalah jarak antara pusat massa benda.

Apa arti fisika dari konstanta gravitasi? Ini sama dengan gaya yang digunakan benda-benda bermassa 1 kilogram untuk bekerja satu sama lain, berada pada jarak 1 meter dari satu sama lain.

Menurut teori Newton, setiap benda menciptakan medan gravitasi. Keakuratan hukum Newton telah diuji pada jarak kurang dari satu sentimeter. Tentu saja, untuk massa kecil, gaya-gaya ini tidak signifikan dan dapat diabaikan.

Rumus Newton dapat diterapkan baik untuk menghitung gaya tarik-menarik planet ke matahari maupun untuk benda-benda kecil. Kita sama sekali tidak memperhatikan kekuatan yang, katakanlah, menarik bola-bola di meja biliar. Meskipun demikian, kekuatan ini ada dan dapat dihitung.

Kekuatan tarik-menarik bekerja antara benda-benda di alam semesta. Efeknya meluas hingga jarak berapa pun.

Hukum gravitasi universal Newton tidak menjelaskan sifat gaya gravitasi, tetapi menetapkan hukum kuantitatif. Teori Newton tidak bertentangan dengan GTR. Ini cukup memadai untuk memecahkan masalah praktis pada skala bumi dan untuk menghitung gerak benda langit.

Gravitasi dalam relativitas umum

Terlepas dari kenyataan bahwa teori Newton cukup dapat diterapkan dalam praktik, teori ini memiliki sejumlah kelemahan. Hukum gravitasi universal adalah deskripsi matematis, namun tidak memberikan wawasan tentang sifat fisik dasar suatu benda.

Menurut Newton, gaya gravitasi bekerja pada jarak berapa pun. Dan itu bekerja secara instan. Mengingat kecepatan tercepat di dunia adalah kecepatan cahaya, maka terdapat kesenjangan. Bagaimana gravitasi bisa bekerja secara instan pada jarak berapa pun, padahal cahaya tidak membutuhkan waktu sekejap, melainkan beberapa detik atau bahkan bertahun-tahun untuk mengatasinya?

Dalam kerangka relativitas umum, gravitasi dianggap bukan sebagai gaya yang bekerja pada benda, tetapi sebagai kelengkungan ruang dan waktu di bawah pengaruh massa. Jadi, gravitasi bukanlah interaksi gaya.

Apa efek gravitasi? Mari kita coba mendeskripsikannya dengan analogi.

Mari kita bayangkan ruang dalam bentuk lembaran elastis. Jika Anda meletakkan bola tenis ringan di atasnya, permukaannya akan tetap rata. Namun jika Anda meletakkan beban berat di sebelah bola, hal itu akan menekan lubang di permukaan, dan bola akan mulai menggelinding ke arah beban yang besar dan berat tersebut. Ini adalah “gravitasi”.

Omong-omong! Untuk pembaca kami sekarang ada diskon 10%. jenis pekerjaan apa pun

Penemuan gelombang gravitasi

Gelombang gravitasi telah diprediksi oleh Albert Einstein pada tahun 1916, namun baru ditemukan seratus tahun kemudian, pada tahun 2015.

Apa itu gelombang gravitasi? Mari kita analogikan lagi. Jika sebuah batu dilempar ke dalam air yang tenang, akan muncul lingkaran-lingkaran di permukaan air tempat jatuhnya batu tersebut. Gelombang gravitasi adalah riak yang sama, gangguan. Bukan hanya di atas air, tapi di ruang-waktu dunia.

Alih-alih air, ada ruang-waktu, dan bukannya batu, katakanlah, lubang hitam. Setiap pergerakan massa yang dipercepat menghasilkan gelombang gravitasi. Jika benda berada dalam keadaan jatuh bebas, ketika gelombang gravitasi lewat, jarak antara keduanya akan berubah.

Karena gravitasi adalah gaya yang sangat lemah, mendeteksi gelombang gravitasi dikaitkan dengan kesulitan teknis yang besar. Teknologi modern memungkinkan untuk mendeteksi ledakan gelombang gravitasi hanya dari sumber supermasif.

Peristiwa yang cocok untuk mendeteksi gelombang gravitasi adalah penggabungan lubang hitam. Sayangnya atau untungnya, hal ini jarang terjadi. Namun demikian, para ilmuwan berhasil mencatat gelombang yang benar-benar bergulir melintasi ruang alam semesta.

Untuk merekam gelombang gravitasi, dibangun detektor dengan diameter 4 kilometer. Selama perjalanan gelombang, getaran cermin pada suspensi dalam ruang hampa dan interferensi cahaya yang dipantulkan darinya dicatat.

Gelombang gravitasi menegaskan validitas relativitas umum.

Gravitasi dan partikel elementer

Dalam model standar, partikel elementer tertentu bertanggung jawab atas setiap interaksi. Kita dapat mengatakan bahwa partikel adalah pembawa interaksi.

Graviton, partikel hipotetis tak bermassa yang memiliki energi, bertanggung jawab atas gravitasi. Omong-omong, di materi terpisah kami, baca lebih lanjut tentang Higgs boson, yang menyebabkan banyak kebisingan, dan partikel elementer lainnya.

Terakhir, berikut beberapa fakta menarik tentang gravitasi.

10 fakta tentang gravitasi

1. Untuk mengatasi gaya gravitasi bumi, suatu benda harus mempunyai kecepatan 7,91 km/s. Ini adalah kecepatan lepas pertama. Cukup bagi sebuah benda (misalnya, pesawat luar angkasa) untuk bergerak dalam orbit mengelilingi planet.
2. Untuk lepas dari medan gravitasi bumi, pesawat luar angkasa harus memiliki kecepatan minimal 11,2 km/s. Ini adalah kecepatan lepas kedua.
3. Objek dengan gravitasi terkuat adalah lubang hitam. Gravitasinya begitu kuat bahkan menarik cahaya (foton).
4. Anda tidak akan menemukan gaya gravitasi dalam persamaan mekanika kuantum mana pun. Faktanya adalah ketika Anda mencoba memasukkan gravitasi ke dalam persamaan, persamaan tersebut kehilangan relevansinya. Ini adalah salah satu masalah terpenting dalam fisika modern.
5. Kata gravitasi berasal dari bahasa Latin “gravis” yang berarti “berat”.
6. Semakin besar massa suatu benda, semakin kuat gravitasinya. Jika seseorang yang memiliki berat 60 kilogram di Bumi menimbang dirinya di Jupiter, maka timbangan akan menunjukkan 142 kilogram.
7. Ilmuwan NASA sedang mencoba mengembangkan sinar gravitasi yang memungkinkan benda dipindahkan tanpa kontak, mengatasi gaya gravitasi.
8. Astronot di orbit juga mengalami gravitasi. Lebih tepatnya, gayaberat mikro. Mereka seolah terjatuh tanpa henti bersama dengan kapal yang mereka tumpangi.
9. Gravitasi selalu menarik dan tidak pernah menolak.
10. Lubang hitam, seukuran bola tenis, menarik benda-benda dengan kekuatan yang sama seperti planet kita.

Sekarang Anda sudah mengetahui definisi gravitasi dan mengetahui rumus apa yang digunakan untuk menghitung gaya tarik menarik. Jika granit sains menekan Anda ke tanah lebih kuat dari gravitasi, hubungi layanan siswa kami. Kami akan membantu Anda belajar dengan mudah di bawah beban terberat!

Semua benda jatuh ke bumi. Alasannya adalah efek gravitasi. Gaya yang digunakan bumi untuk menarik suatu benda ke arahnya disebut gravitasi. Ditunjuk F berat. Itu selalu diarahkan ke bawah.

Gaya gravitasi berbanding lurus dengan massa benda tersebut:

, F = mg

Pergerakan suatu benda yang dipengaruhi oleh gravitasi disebut jatuh bebas. Ini pertama kali dipelajari oleh G. Galileo. Ia menetapkan bahwa jika benda yang jatuh hanya dipengaruhi oleh gravitasi dan bukan oleh hambatan udara, maka benda-benda tersebut bergerak dengan cara yang sama, yaitu. dengan percepatan yang sama. Dia diberi nama percepatan jatuh bebas (g). Nilai ini dapat ditentukan secara eksperimental dengan mengukur pergerakan benda jatuh secara berkala. Perhitungan menunjukkan hal itu g = 9,8 m/s 2.

Bola dunia agak pipih di bagian kutubnya. Oleh karena itu di tiang G sedikit lebih banyak dibandingkan di garis khatulistiwa atau garis lintang lainnya.

Di sekitar setiap benda terdapat jenis materi khusus yang dengannya benda berinteraksi. Ini disebut medan gravitasi.

Bumi menarik semua benda: rumah, manusia, Bulan, Matahari, air di lautan dan samudera, dll. Dan semua tubuh tertarik satu sama lain. Gaya tarik menarik semua benda di alam semesta satu sama lain disebut gravitasi universal. Pada tahun 1687, I. Newton adalah orang pertama yang membuktikan dan menetapkan hukum gravitasi universal.

Dua buah benda saling tarik menarik dengan gaya yang berbanding lurus dengan hasil kali massa kedua benda tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.

Gaya ini disebut gaya gravitasi (atau gaya gravitasi).

Batasan penerapan hukum: untuk hal-hal yang bersifat materil.

G – konstanta gravitasi G=6,67∙10 –11,

Nilai numerik dari konstanta gravitasi ditentukan secara eksperimental. Hal ini pertama kali dilakukan oleh ilmuwan Inggris Cavendish dengan menggunakan dinamometer torsi (torsional balance). Arti fisis: dua titik material yang masing-masing bermassa 1 kg, terletak pada jarak 1 m satu sama lain, saling tarik menarik oleh gaya gravitasi sebesar 6,67 · 10 -11 N.

Dari hukum gravitasi universal dapat disimpulkan bahwa gaya gravitasi dan percepatan gravitasi yang ditimbulkannya semakin berkurang seiring dengan bertambahnya jarak dari Bumi. Pada ketinggian h dari permukaan bumi, modulus percepatan gravitasi ditentukan dengan rumus

Gaya gravitasi memanifestasikan dirinya dalam dua cara: a) jika benda tidak mendapat dukungan, maka gaya gravitasi memberikan percepatan jatuh bebas pada benda; b) jika suatu benda mempunyai suatu tumpuan, maka karena tertarik ke bumi, benda itu bekerja pada tumpuan tersebut. Gaya yang digunakan suatu benda untuk bekerja pada suatu tumpuan akibat tarikan terhadap bumi disebut berat. Berat diterapkan pada dukungan.

Jika tumpuan tidak mempunyai percepatan, maka modulus berat sama dengan modulus gravitasi. P=F berat Jika tumpuan mempunyai percepatan ke atas, maka modulus beratnya lebih besar dari modulus gravitasi. Untai P=F +ma. Jika tumpuan mempunyai percepatan yang mengarah ke bawah, maka modulus beratnya lebih kecil dari modulus gravitasi. P=F berat -ma. Jika tumpuan dan benda jatuh bebas, maka beratnya akan menjadi nol. P = 0. Kondisi ini disebut tanpa bobot.

Dengan menggunakan hukum gravitasi universal, kecepatan lepas pertama dapat dihitung.

mg=ma; g=sebuah; sebuah=v 2 /R; g=v 2 /R; v 2 =gR; v = √gR., dengan R adalah jari-jari planet.

Tiket No. 5. Pembuktian eksperimental ketentuan utama teori kinetik molekuler struktur materi. gas ideal. Persamaan dasar teori kinetik molekul gas ideal. Suhu dan perubahannya. Suhu mutlak.

Semua benda terdiri dari partikel kecil - atom dan molekul. Dengan kata lain, zat tersebut mempunyai struktur tersendiri. Berdasarkan teori struktur diskrit materi, sejumlah sifat-sifatnya dapat dijelaskan dan diprediksi.

Dasar-dasar MKT(teori kinetik molekul)

1. Semua zat terdiri dari molekul (atom).

2. Molekul (atom) bergerak terus menerus dan kacau.

3. Molekul (atom) saling berinteraksi.

4. Terdapat celah antar molekul (atom).

Ketentuan TIK ini memiliki dasar eksperimental. Difusi dan gerak Brown menegaskan posisi ini. Difusi – saling penetrasi partikel suatu zat antar partikel zat lain ketika bersentuhan. Alasan gerak Brown adalah gerakan termal molekul cairan (atau gas) dan tumbukannya dengan partikel Brown.

Pergerakan acak partikel-partikel penyusun benda disebut gerakan termal. Semua molekul suatu benda berpartisipasi dalam gerak termal, oleh karena itu, dengan perubahan gerak termal, keadaan benda dan sifat-sifatnya juga berubah. Suatu zat dapat berada dalam tiga keadaan agregasi - padat, cair dan gas. Keadaan agregasi ditentukan oleh suhu dan tekanan eksternal.

Keadaan di mana suatu zat tidak mempunyai bentuk sendiri dan tidak mempertahankan volume disebut gas, yang selanjutnya terbagi menjadi gas dan uap. Gas adalah wujud gas yang suhunya di atas suhu kritis. Gas-gas yang ada di alam disebut nyata. Ketika mempelajari sifat-sifat gas dalam fisika, mereka menggunakan model gas yang tidak ada di alam. Model ini disebut gas ideal. Ia memenuhi kondisi berikut: 1) molekulnya tidak menempati volume; 2) karena berjauhan, molekul-molekul gas ideal tidak berinteraksi satu sama lain; 3) interaksi molekuler hanya terjadi pada tumbukan yang benar-benar elastis; 4) waktu tempuh bebas jauh lebih besar dibandingkan waktu tumbukan.

Setiap gas ditentukan oleh tiga parameter makro.

A) tekanan (p) adalah perbandingan gaya dengan luas.( p=F/S)

B) volume (V) adalah ukuran suatu bagian ruang yang terbatas.

C) suhu (T) adalah ukuran energi kinetik rata-rata dari gerak translasi molekul.

Hal ini berlaku untuk proses termal persamaan dasar MKT, yang berbunyi seperti ini:

Informasi terkait.

Di alam, terdapat berbagai kekuatan yang menjadi ciri interaksi benda. Mari kita perhatikan gaya-gaya yang terjadi dalam mekanika.

Gaya gravitasi. Mungkin gaya pertama yang keberadaannya disadari manusia adalah gaya gravitasi yang bekerja pada benda-benda di Bumi.

Dan butuh waktu berabad-abad bagi orang untuk memahami bahwa gaya gravitasi bekerja di antara benda apa pun. Dan butuh waktu berabad-abad bagi orang untuk memahami bahwa gaya gravitasi bekerja di antara benda apa pun. Fisikawan Inggris Newton adalah orang pertama yang memahami fakta ini. Menganalisis hukum yang mengatur gerak planet (hukum Kepler), ia sampai pada kesimpulan bahwa hukum gerak planet yang diamati hanya dapat dipenuhi jika terdapat gaya tarik menarik di antara keduanya, berbanding lurus dengan massanya dan berbanding terbalik dengan massanya. kuadrat jarak antara keduanya.

Newton merumuskan hukum gravitasi universal. Dua benda mana pun saling tarik menarik. Gaya tarik menarik antar titik benda diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkannya, berbanding lurus dengan massa keduanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya:

Dalam hal ini, benda titik dipahami sebagai benda yang dimensinya berkali-kali lebih kecil daripada jarak antara keduanya.

Gaya gravitasi universal disebut gaya gravitasi. Koefisien proporsionalitas G disebut konstanta gravitasi. Nilainya ditentukan secara eksperimental: G = 6,7 10¯¹¹ N m² / kg².

Gravitasi aksi di dekat permukaan bumi diarahkan ke pusatnya dan dihitung dengan rumus:

dimana g adalah percepatan gravitasi (g = 9,8 m/s²).

Peran gravitasi dalam kehidupan alam sangat penting, karena ukuran, bentuk dan proporsi makhluk hidup sangat bergantung pada besarnya.

Berat badan. Mari kita perhatikan apa yang terjadi jika suatu beban ditempatkan pada bidang horizontal (penopang). Pada saat pertama setelah beban diturunkan, beban mulai bergerak ke bawah di bawah pengaruh gravitasi (Gbr. 8).

Bidang membengkok dan muncul gaya elastis (reaksi tumpuan) yang diarahkan ke atas. Setelah gaya elastis (Fу) menyeimbangkan gaya gravitasi, penurunan benda dan defleksi tumpuan akan berhenti.

Lendutan tumpuan muncul di bawah aksi benda, oleh karena itu, gaya tertentu (P) bekerja pada tumpuan dari sisi benda, yang disebut berat benda (Gbr. 8, b). Menurut hukum ketiga Newton, berat suatu benda sama besarnya dengan gaya reaksi dasar dan arahnya berlawanan.

P = - Fу = Fberat.

Berat badan disebut gaya P yang digunakan suatu benda pada tumpuan horizontal yang tidak bergerak relatif terhadapnya.

Karena gaya gravitasi (berat) diterapkan pada penyangga, maka penyangga tersebut mengalami deformasi dan, karena elastisitasnya, melawan gaya gravitasi. Gaya-gaya yang berkembang dalam hal ini dari sisi tumpuan disebut gaya reaksi tumpuan, dan fenomena berkembangnya reaksi balik disebut reaksi tumpuan. Menurut hukum ketiga Newton, gaya reaksi tumpuan sama besarnya dengan gaya gravitasi benda dan berlawanan arah.

Jika seseorang yang berada pada suatu tumpuan bergerak dengan percepatan bagian-bagian tubuhnya yang diarahkan dari tumpuan tersebut, maka gaya reaksi tumpuan tersebut bertambah sebesar ma, dimana m adalah massa orang tersebut, dan merupakan percepatan yang dialami benda tersebut. sebagian tubuhnya bergerak. Efek dinamis ini dapat direkam dengan menggunakan alat pengukur regangan (dinamogram).

Berat badan tidak sama dengan berat badan. Massa suatu benda mencirikan sifat inertnya dan tidak bergantung pada gaya gravitasi atau percepatan pergerakannya.

Berat suatu benda mencirikan gaya yang bekerja pada tumpuan dan bergantung pada gaya gravitasi dan percepatan gerakan.

Misalnya, di Bulan, berat suatu benda kira-kira 6 kali lebih kecil dari berat benda di Bumi. Massa dalam kedua kasus tersebut adalah sama dan ditentukan oleh jumlah materi di dalam benda tersebut.

Dalam kehidupan sehari-hari, teknologi, dan olahraga, berat badan sering kali ditunjukkan bukan dalam satuan newton (N), tetapi dalam kilogram gaya (kgf). Peralihan dari satu satuan ke satuan lainnya dilakukan menurut rumus: 1 kgf = 9,8 N.

Ketika tumpuan dan benda tidak bergerak, maka massa benda sama dengan gravitasi benda tersebut. Ketika penyangga dan benda bergerak dengan percepatan tertentu, maka, bergantung pada arahnya, benda dapat mengalami keadaan tanpa bobot atau beban berlebih. Bila percepatannya searah dan sama dengan percepatan gravitasi, maka berat benda akan menjadi nol, sehingga timbul keadaan tanpa bobot (ISS, lift berkecepatan tinggi saat diturunkan). Ketika percepatan gerakan tumpuan berlawanan dengan percepatan jatuh bebas, seseorang mengalami kelebihan beban (peluncuran pesawat ruang angkasa berawak dari permukaan bumi, lift berkecepatan tinggi yang naik ke atas).

Hukum gravitasi universal ditemukan oleh Newton pada tahun 1687 ketika mempelajari gerak satelit bulan mengelilingi bumi. Fisikawan Inggris dengan jelas merumuskan postulat yang mencirikan gaya tarik-menarik. Selain itu, dengan menganalisis hukum Kepler, Newton menghitung bahwa gaya gravitasi tidak hanya ada di planet kita, tetapi juga di luar angkasa.

Latar belakang

Hukum gravitasi universal tidak lahir secara spontan. Sejak zaman kuno, orang telah mempelajari langit, terutama untuk menyusun kalender pertanian, menghitung tanggal-tanggal penting, dan hari raya keagamaan. Pengamatan menunjukkan bahwa di pusat “dunia” terdapat seorang Tokoh Cahaya (Matahari), yang mengelilingi benda-benda langit dalam orbitnya. Selanjutnya, dogma-dogma gereja tidak mengizinkan hal ini dipertimbangkan, dan orang-orang kehilangan pengetahuan yang dikumpulkan selama ribuan tahun.

Pada abad ke-16, sebelum penemuan teleskop, muncul galaksi astronom yang memandang langit secara ilmiah, membuang larangan gereja. T. Brahe, yang telah mengamati ruang angkasa selama bertahun-tahun, mensistematisasikan pergerakan planet-planet dengan sangat hati-hati. Data yang sangat akurat ini membantu I. Kepler kemudian menemukan ketiga hukumnya.

Pada saat Isaac Newton menemukan hukum gravitasi (1667), sistem heliosentris dunia N. Copernicus akhirnya ditetapkan dalam astronomi. Menurutnya, masing-masing planet dalam sistem berputar mengelilingi Matahari dalam orbit yang, dengan perkiraan yang cukup untuk banyak perhitungan, dapat dianggap melingkar. Pada awal abad ke-17. I. Kepler, menganalisis karya T. Brahe, menetapkan hukum kinematik yang menjadi ciri pergerakan planet. Penemuan ini menjadi landasan untuk menjelaskan dinamika gerak planet, yaitu gaya-gaya yang secara tepat menentukan jenis geraknya.

Deskripsi interaksi

Berbeda dengan interaksi lemah dan kuat dalam jangka waktu pendek, medan gravitasi dan elektromagnetik memiliki sifat jangka panjang: pengaruhnya terwujud dalam jarak yang sangat jauh. Fenomena mekanis di makrokosmos dipengaruhi oleh dua gaya: elektromagnetik dan gravitasi. Pengaruh planet terhadap satelit, penerbangan suatu benda yang dilempar atau diluncurkan, terapungnya suatu benda dalam cairan - gaya gravitasi bekerja dalam setiap fenomena ini. Benda-benda ini tertarik oleh planet dan tertarik ke arahnya, oleh karena itu dinamakan “hukum gravitasi universal”.

Telah terbukti pasti ada kekuatan saling tarik-menarik antar benda fisik. Fenomena seperti jatuhnya benda ke Bumi, perputaran Bulan dan planet-planet mengelilingi Matahari, yang terjadi di bawah pengaruh gaya gravitasi universal, disebut gravitasi.

Hukum gravitasi universal: rumus

Gravitasi universal dirumuskan sebagai berikut: dua benda material tertarik satu sama lain dengan gaya tertentu. Besarnya gaya ini berbanding lurus dengan hasil kali massa benda-benda tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut:

Dalam rumusnya, m1 dan m2 adalah massa benda material yang dipelajari; r adalah jarak yang ditentukan antara pusat massa benda yang dihitung; G adalah besaran gravitasi konstan yang menyatakan gaya tarik-menarik dua benda yang masing-masing bermassa 1 kg dan terletak pada jarak 1 m.

Kekuatan tarik menarik bergantung pada apa?

Hukum gravitasi bekerja secara berbeda tergantung wilayahnya. Karena gaya gravitasi bergantung pada nilai garis lintang di suatu daerah, demikian pula percepatan gravitasi di tempat yang berbeda mempunyai nilai yang berbeda-beda. Gaya gravitasi dan, karenanya, percepatan jatuh bebas memiliki nilai maksimum di kutub bumi - gaya gravitasi di titik-titik ini sama dengan gaya tarik-menarik. Nilai minimumnya akan berada di ekuator.

Bola bumi agak pipih, jari-jari kutubnya kira-kira 21,5 km lebih kecil dari jari-jari khatulistiwa. Namun ketergantungan ini kurang signifikan dibandingkan rotasi harian Bumi. Perhitungan menunjukkan bahwa karena letak bumi di ekuator, besarnya percepatan gravitasi sedikit lebih kecil dari nilainya di kutub sebesar 0,18%, dan setelah rotasi harian - sebesar 0,34%.

Namun, di tempat yang sama di Bumi, sudut antara vektor-vektor arah kecil, sehingga selisih antara gaya tarik-menarik dan gaya gravitasi tidak signifikan, dan dapat diabaikan dalam perhitungan. Artinya, kita dapat berasumsi bahwa modul gaya-gaya ini adalah sama - percepatan gravitasi di dekat permukaan bumi adalah sama di semua tempat dan kira-kira 9,8 m/s².

Kesimpulan

Isaac Newton adalah seorang ilmuwan yang membuat revolusi ilmiah, sepenuhnya membangun kembali prinsip-prinsip dinamika dan, berdasarkan prinsip-prinsip tersebut, menciptakan gambaran ilmiah tentang dunia. Penemuannya mempengaruhi perkembangan ilmu pengetahuan dan penciptaan budaya material dan spiritual. Sudah menjadi takdir Newton untuk merevisi hasil gagasan dunia. Pada abad ke-17 Para ilmuwan telah menyelesaikan pekerjaan besar dalam membangun fondasi ilmu pengetahuan baru - fisika.