Mikä on painovoima

painovoiman vaikutus planeetoihin

La painovoima on voima, joka houkuttelee massaisia ​​esineitä toisiinsa. Sen lujuus riippuu esineen massasta. Se on yksi neljästä tunnetusta aineen perusvuorovaikutuksesta, ja sitä voidaan kutsua myös "gravitaatioksi" tai "gravitaatiovuorovaikutukseksi". Painovoima on voima, jonka tunnemme, kun maa vetää ympärillään olevia esineitä keskelleen, aivan kuten voima, joka saa esineet putoamaan. Se on myös vastuussa aurinkoa kiertävistä planeetoista, vaikka ne ovat kaukana auringosta, mutta silti sen massa houkuttelee niitä.

Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mitä painovoima on, mitkä ovat sen ominaisuudet ja merkitys.

Mikä on painovoima ja miten se löydettiin

tutkia mitä on painovoima

Tämän voiman intensiteetti liittyy planeettojen nopeuteen: lähimpänä aurinkoa olevat planeetat ovat nopeampia ja Auringosta kauempana olevat planeetat ovat hitaampia. Tämä osoittaa, että painovoima on voima, ja vaikka se vaikuttaa erittäin suuriin esineisiin pitkienkin etäisyyksien päässä, sen voima pienenee, kun esineet siirtyvät pois toisistaan.

Ensimmäinen painovoimateoria tuli kreikkalaiselta filosofilta Aristoteleelta. Ensimmäisestä hetkestä lähtien ihmiset ovat ymmärtäneet, että kun ei ole voimia ylläpitää heitä, asiat romahtavat. Kuitenkin vasta XNUMX. vuosisadalla eKr. C. aloitettiin muodolliset tutkimukset voimista, jotka "tuottaisivat ne alas". C, kun kreikkalainen filosofi Aristoteles hahmotteli ensimmäisen teorian.

Yleiskäsityksessään maa on maailmankaikkeuden keskus ja siksi näkymättömän voiman päähenkilö, joka vetää puoleensa kaikkea. Tätä voimaa kutsuttiin Rooman aikoina "gravitas" ja se liittyi painon käsitteeseen, koska se ei tuolloin tehnyt eroa esineiden painon ja massan välillä.

Kopernikus ja Galileo Galilei muuttivat nämä teoriat myöhemmin täysin. Kuitenkin Isaac Newton keksi termin "gravitaatio". Tuolloin tehtiin ensimmäinen muodollinen yritys mitata painovoimaa ja kehitettiin teoria, jota kutsutaan universaalin painovoiman laiksi.

Painovoimaa mitataan sen vaikutuksen perusteella, joka on kiihtyvyys, jonka tulostat liikkuviin esineisiin, esimerkiksi esineisiin vapaassa pudotuksessa. Maan pinnalla tämän kiihtyvyyden on laskettu olevan noin 9.80665 m/s2, ja tämä luku voi vaihdella hieman maantieteellisestä sijainnistamme ja korkeudestamme riippuen.

Mittayksiköt

astronautti avaruudessa

Se mittaa kohteen kiihtyvyyttä, joka vetää puoleensa toisesta, massaltaan suuremmasta esineestä.

Riippuen siitä, mitä haluat tutkia, painovoima mitataan kahdella eri suuruudella:

  • Vahvuus: Voimana mitattuna käytetään Newtonia (N), joka on kansainvälisen järjestelmän (SI) yksikkö Isaac Newtonin kunniaksi. Painovoima on voimaa, joka tuntuu, kun jokin esine vetää puoleensa toista.
  • Kiihtyvyys. Mittaa näissä tapauksissa kiihtyvyys, joka saadaan, kun yksi kohde vetää puoleensa toista kohdetta. Koska kyseessä on kiihtyvyys, käytetään yksikköä m / s2.

On huomattava, että kun otetaan huomioon kaksi kohdetta, kunkin kohteen tuntema painovoima on sama toiminnan ja reaktion periaatteen vuoksi. Ero on kiihtyvyydessä, koska massa on erilainen. Esimerkiksi voima, jonka maa kohdistaa kehoomme, on yhtä suuri kuin voima, jonka kehomme kohdistaa maahan. Mutta koska maan massa on niin paljon suurempi kuin kehomme massa, maa ei kiihdy tai liiku ollenkaan.

Mikä on painovoima klassisessa mekaniikassa

mikä on painovoima

Painovoima lasketaan Newtonin yleisen painovoiman lain avulla. Klassisen tai newtonilaisen mekaniikan painovoima noudattaa Newtonin empiiristä kaavaa, joka käsittelee voimia ja fysikaalisia elementtejä tarvittavassa kiinteässä vertailukehyksessä. Tämä painovoima pätee inertiaalisissa havainnointijärjestelmissä, joita pidetään yleisinä tutkimustarkoituksiin.

Klassisen mekaniikan mukaan painovoima määritellään seuraavasti:

  • Aina houkutteleva voima.
  • Se edustaa ääretöntä ulottuvuutta.
  • Osoittaa keskityypin suhteellisen vahvuuden.
  • Mitä lähempänä vartaloa se on, sitä suurempi intensiteetti, ja mitä lähempänä se on, sitä heikompi intensiteetti.
  • Se lasketaan Newtonin yleisen gravitaatiolain avulla.

Tämä luonnonlaki on erittäin tärkeä monien maailman ja maailmankaikkeuden luonnonilmiöiden tutkimisessa. Brittifyysikot pitävät ja pitävät Newtonin teoriaa yleisestä gravitaatiosta. Kuitenkin täydellisin painovoimateoria sen ehdotti Einstein kuuluisassa yleisessä suhteellisuusteoriassaan.

Newtonin teoria on likimääräinen Einsteinin teoria, joka on ratkaisevan tärkeää tutkittaessa avaruuden aluetta, jossa painovoima on paljon suurempi kuin mitä maapallolla koemme.

Relativistisen mekaniikan ja kvanttimekaniikan mukaan

Relativistisen mekaniikan mukaan painovoima on seurausta aika-avaruuden muodonmuutoksesta. Relativistinen mekaniikka Einstein rikkoi Newtonin teorian tietyillä alueilla, erityisesti ne, jotka koskevat tilanäkökohtia. Koska koko maailmankaikkeus on liikkeessä, klassiset lait menettävät pätevyytensä tähtien välisessä etäisyydessä, eikä universaalia ja vakaata vertailupistettä ole olemassa.

Relativistisen mekaniikan mukaan painovoima ei ole olemassa vain kahden massiivisen esineen vuorovaikutuksena niiden ollessa lähellä toisiaan, vaan massiivinen tähtien massan aiheuttaman aika-avaruuden geometrisen muodonmuutoksen seurauksena. Se tarkoittaa, että painovoima voi jopa vaikuttaa säähän.

Tällä hetkellä ei ole olemassa kvanttipainoteoriaa. Tämä johtuu siitä, että kvanttifysiikan käsittelemä subatominen hiukkasfysiikka eroaa hyvin massiivisista tähdistä ja gravitaatioteoriasta, joka yhdistää kaksi maailmaa (kvantti- ja relativistinen).

On ehdotettu teorioita, jotka yrittävät tehdä tämän, kuten silmukan kvanttigravitaatio, supermerkkijonoteoria tai vääntömääräteoria. Mitään niistä ei kuitenkaan voida varmistaa.

Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää gravitaatiosta ja sen merkityksestä tieteessä.


Artikkelin sisältö noudattaa periaatteita toimituksellinen etiikka. Ilmoita virheestä napsauttamalla täällä.

Ole ensimmäinen kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

*

  1. Vastuussa tiedoista: Miguel Ángel Gatón
  2. Tietojen tarkoitus: Roskapostin hallinta, kommenttien hallinta.
  3. Laillistaminen: Suostumuksesi
  4. Tietojen välittäminen: Tietoja ei luovuteta kolmansille osapuolille muutoin kuin lain nojalla.
  5. Tietojen varastointi: Occentus Networks (EU) isännöi tietokantaa
  6. Oikeudet: Voit milloin tahansa rajoittaa, palauttaa ja poistaa tietojasi.