La tyngdekraft det er kraften, der tiltrækker genstande med masse til hinanden. Dens styrke afhænger af objektets masse. Det er en af de fire kendte grundlæggende interaktioner af stof og kan også kaldes "gravitation" eller "gravitationel interaktion." Tyngdekraften er den kraft, vi føler, når jorden trækker genstande rundt om sig til dets centrum, ligesom den kraft, der får genstande til at falde. Den er også ansvarlig for de planeter, der kredser om solen, selvom de er langt fra solen, tiltrækkes de stadig af dens masse.
I denne artikel vil vi fortælle dig, hvad tyngdekraften er, hvad er dens egenskaber og vigtighed.
Hvad er tyngdekraft og hvordan blev det opdaget
Intensiteten af denne kraft er relateret til planeternes hastighed: planeterne tættest på solen er hurtigere og planeter længere fra solen er langsommere. Dette viser, at tyngdekraften er en kraft, og selvom den påvirker meget store objekter selv på lange afstande, aftager dens kraft, når genstandene bevæger sig væk fra hinanden.
Den første teori om tyngdekraften kom fra den græske filosof Aristoteles. Fra første øjeblik har mennesker forstået, at når der ikke er nogen kræfter til at opretholde dem, så bryder tingene sammen. Det var dog først i det XNUMX. århundrede f.Kr. C. at formelle undersøgelser af de kræfter, der ville "sænke dem", begyndte. C, da den græske filosof Aristoteles skitserede den første teori.
I dets generelle koncept er jorden universets centrum og derfor hovedpersonen i en usynlig kraft, som tiltrækker alt. Denne kraft blev kaldt "gravitas" i romertiden og var relateret til begrebet vægt, fordi den ikke skelnede mellem vægt og masse af objekter på det tidspunkt.
Disse teorier blev senere fuldstændig ændret af Copernicus og Galileo Galilei. Det var dog Isaac Newton, der fandt på udtrykket "tyngdekraft". På det tidspunkt blev det første formelle forsøg på at måle tyngdekraften gjort, og en teori kaldet loven om universel tyngdekraft blev udviklet.
Tyngdekraften måles ud fra dens effekt, dvs den acceleration, du udskriver på objekter i bevægelse, for eksempel genstande i frit fald. På jordens overflade er denne acceleration beregnet til at være cirka 9.80665 m/s2, og dette tal kan variere lidt afhængigt af vores geografiske placering og højde.
Måleenheder
Det måler accelerationen af et objekt, der tiltrækkes af et andet objekt med større masse.
Afhængigt af hvad du vil studere, måles tyngdekraften i to forskellige størrelser:
- Styrke: Når det måles som en kraft, bruges Newton (N), som er en International System (SI) enhed til ære for Isaac Newton. Tyngdekraften er den kraft, der mærkes, når et objekt bliver tiltrukket af et andet.
- Acceleration. I disse tilfælde måles accelerationen opnået, når et objekt tiltrækkes af et andet objekt. Fordi det er acceleration, bruges enheden m/s2.
Det skal bemærkes, at givet to objekter, er tyngdekraften, der mærkes af hvert objekt, den samme på grund af princippet om handling og reaktion. Forskellen er accelerationen, fordi massen er anderledes. For eksempel er den kraft, som jorden udøver på vores krop, lig med den kraft, som vores krop udøver på jorden. Men fordi jordens masse er så meget større end vores krops masse, vil jorden ikke accelerere eller bevæge sig overhovedet.
Hvad er tyngdekraften i klassisk mekanik
Tyngdekraften beregnes ved hjælp af Newtons lov om universel gravitation. Tyngdekraften i klassisk eller newtonsk mekanik følger Newtons empiriske formel, som omhandler kræfter og fysiske elementer i den nødvendige faste referenceramme. Denne tyngdekraft er gyldig i inertiobservationssystemer, som anses for almindelige i forskningsøjemed.
Ifølge klassisk mekanik bestemmes tyngdekraften som:
- En altid tiltrækkende kraft.
- Det repræsenterer et uendeligt omfang.
- Angiver den relative styrke af centertypen.
- Jo tættere den er på kroppen, jo større er intensiteten, og jo tættere den er, jo svagere er intensiteten.
- Det beregnes ved hjælp af Newtons lov om universel gravitation.
Denne naturlov er af stor betydning for studiet af mange naturfænomener i verden og universet. Newtons teori om universel gravitation blev og bliver betragtet af britiske fysikere. Dog den mest komplette teori om tyngdekraften det blev foreslået af Einstein i hans berømte generelle relativitetsteori.
Newtons teori er en tilnærmelse til Einsteins teori, som er afgørende, når man studerer det område af rummet, hvor tyngdekraften er meget større end det, vi oplever på Jorden.
Ifølge relativistisk mekanik og kvantemekanik
Ifølge relativistisk mekanik er tyngdekraften resultatet af rumtidens deformation. Den relativistiske mekanik af Einstein brød Newtons teori på visse områder, især dem, der gælder for rumlige hensyn. Da hele universet er i bevægelse, mister de klassiske love deres gyldighed i afstanden mellem stjerner, og der er ikke noget universelt og stabilt referencepunkt.
Ifølge relativistisk mekanik eksisterer tyngdekraften ikke blot af interaktionen mellem to massive objekter, når de er tæt på hinanden, men som et resultat af rumtidens geometriske deformation forårsaget af den massive stjernemasse. Det betyder at tyngdekraften kan endda påvirke vejret.
Der er i øjeblikket ingen kvanteteori om tyngdekraften. Det skyldes, at den subatomære partikelfysik, som kvantefysikken beskæftiger sig med, er meget forskellig fra meget massive stjerner og teorien om tyngdekraften, der forbinder to verdener (kvante og relativistisk).
Der er blevet foreslået teorier, der forsøger at gøre dette, som f.eks loop quantum gravity, superstring theory eller torsion quantity theory. Ingen af dem kan dog verificeres.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om, hvad tyngdekraft er og dens betydning i videnskaben.