La trọng lực là lực hút các vật có khối lượng vào nhau. Sức mạnh của nó phụ thuộc vào khối lượng của vật thể. Nó là một trong bốn tương tác cơ bản đã biết của vật chất và cũng có thể được gọi là "lực hấp dẫn" hoặc "tương tác hấp dẫn". Lực hấp dẫn là lực mà chúng ta cảm nhận được khi trái đất kéo các vật thể xung quanh nó về tâm của nó, giống như lực làm cho các vật thể rơi xuống. Nó cũng là nguyên nhân dẫn đến việc các hành tinh quay quanh mặt trời, mặc dù chúng ở xa mặt trời, chúng vẫn bị khối lượng của nó hút.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết lực hấp dẫn là gì, đặc điểm và tầm quan trọng của nó.
Lực hấp dẫn là gì và nó được phát hiện như thế nào
Cường độ của lực này liên quan đến tốc độ của các hành tinh: các hành tinh gần mặt trời nhanh hơn và hành tinh xa mặt trời chậm hơn. Điều này cho thấy rằng trọng lực là một lực và mặc dù nó tác động lên các vật rất lớn ngay cả ở khoảng cách xa, nhưng lực của nó sẽ giảm khi các vật chuyển động ra xa nhau.
Lý thuyết đầu tiên về lực hấp dẫn đến từ nhà triết học Hy Lạp Aristotle. Ngay từ giây phút đầu tiên, con người đã hiểu rằng khi không có lực lượng nào để duy trì chúng, mọi thứ sẽ sụp đổ. Tuy nhiên, phải đến thế kỷ thứ XNUMX trước Công nguyên. C. rằng các nghiên cứu chính thức về các lực có thể "hạ gục chúng" đã bắt đầu. C, khi nhà triết học Hy Lạp Aristotle vạch ra lý thuyết đầu tiên.
Theo khái niệm chung của nó, trái đất là trung tâm của vũ trụ và do đó, là nhân vật chính của một lực vô hình, lực hút mọi thứ. Lực này được gọi là "gravitas" vào thời La Mã và có liên quan đến khái niệm trọng lượng, bởi vì nó không phân biệt trọng lượng và khối lượng của các vật thể vào thời điểm đó.
Những lý thuyết này sau đó đã được Copernicus và Galileo Galilei thay đổi hoàn toàn. Tuy nhiên, chính Isaac Newton đã đưa ra thuật ngữ "hấp dẫn". Vào thời điểm đó, nỗ lực chính thức đầu tiên để đo lực hấp dẫn đã được thực hiện và một lý thuyết gọi là định luật vạn vật hấp dẫn đã được phát triển.
Lực hấp dẫn được đo dựa trên tác dụng của nó, đó là gia tốc mà bạn in trên các vật thể chuyển động, ví dụ, các vật thể rơi tự do. Trên bề mặt trái đất, gia tốc này được tính là xấp xỉ 9.80665 m / s2, và con số này có thể thay đổi một chút tùy thuộc vào vị trí địa lý và độ cao của chúng ta.
Đơn vị đo lường
Nó đo gia tốc của một vật bị hút bởi một vật khác có khối lượng lớn hơn.
Tùy thuộc vào những gì bạn muốn nghiên cứu, lực hấp dẫn được đo ở hai độ lớn khác nhau:
- Sức mạnh: Khi được đo dưới dạng một lực, Newton (N) được sử dụng, là một đơn vị của Hệ thống quốc tế (SI) để vinh danh Isaac Newton. Lực hấp dẫn là lực cảm thấy khi một vật bị hút vào vật khác.
- Sự tăng tốc. Trong những trường hợp này, hãy đo gia tốc thu được khi một vật bị hút bởi một vật khác. Vì nó là gia tốc, đơn vị m / s2 được sử dụng.
Cần lưu ý rằng cho hai vật, trọng lực mà mỗi vật cảm nhận là như nhau do nguyên lý tác dụng và phản lực. Sự khác biệt là gia tốc, bởi vì khối lượng là khác nhau. Ví dụ, lực mà trái đất tác dụng lên cơ thể chúng ta bằng lực mà cơ thể chúng ta tác dụng lên trái đất. Nhưng vì khối lượng của trái đất lớn hơn rất nhiều so với khối lượng của cơ thể chúng ta, nên trái đất sẽ không tăng tốc hay chuyển động gì cả.
Trọng lực trong cơ học cổ điển là gì
Lực hấp dẫn được tính bằng cách sử dụng định luật vạn vật hấp dẫn của Newton. Lực hấp dẫn trong cơ học cổ điển hoặc Newton tuân theo công thức thực nghiệm của Newton, công thức này xử lý các lực và các yếu tố vật lý trong hệ quy chiếu cố định cần thiết. Trọng lực này có giá trị trong các hệ thống quan sát quán tính, được coi là phổ biến cho mục đích nghiên cứu.
Theo cơ học cổ điển, lực hấp dẫn được xác định như sau:
- Một lực luôn luôn hấp dẫn.
- Nó đại diện cho một phạm vi vô hạn.
- Cho biết cường độ tương đối của loại tâm.
- Càng gần cơ thể, cường độ càng lớn, và càng gần cơ thể, cường độ càng yếu.
- Nó được tính toán bằng cách sử dụng định luật vạn vật hấp dẫn của Newton.
Quy luật tự nhiên này có tầm quan trọng lớn đối với việc nghiên cứu nhiều hiện tượng tự nhiên trong thế giới và vũ trụ. Lý thuyết vạn vật hấp dẫn của Newton đã được các nhà vật lý người Anh coi là lý thuyết. Tuy nhiên, lý thuyết đầy đủ nhất về lực hấp dẫn nó được Einstein đề xuất trong thuyết tương đối rộng nổi tiếng của ông.
Lý thuyết của Newton là một lý thuyết gần đúng với lý thuyết của Einstein, lý thuyết này rất quan trọng khi nghiên cứu vùng không gian nơi lực hấp dẫn lớn hơn nhiều so với những gì chúng ta trải qua trên Trái đất.
Theo cơ học tương đối tính và cơ học lượng tử
Theo cơ học tương đối tính, lực hấp dẫn là kết quả của sự biến dạng của không-thời gian. Cơ học tương đối tính của Einstein đã phá vỡ lý thuyết của Newton trong một số lĩnh vực nhất định, đặc biệt là những điều áp dụng cho các cân nhắc về không gian. Vì toàn bộ vũ trụ đang chuyển động, nên các định luật cổ điển mất giá trị trong khoảng cách giữa các ngôi sao và không có điểm quy chiếu phổ quát và ổn định.
Theo cơ học tương đối tính, lực hấp dẫn không tồn tại đơn giản bởi sự tương tác giữa hai vật thể khối lượng lớn khi chúng ở gần nhau, mà là kết quả của sự biến dạng hình học của không-thời gian do khối lượng sao khổng lồ gây ra. Điều này có nghĩa rằng trọng lực thậm chí có thể ảnh hưởng đến thời tiết.
Hiện tại không có lý thuyết lượng tử về lực hấp dẫn. Điều này là do vật lý hạt hạ nguyên tử mà vật lý lượng tử đề cập đến rất khác với những ngôi sao rất lớn và lý thuyết về lực hấp dẫn kết nối hai thế giới (lượng tử và tương đối tính).
Các lý thuyết đã được đề xuất nhằm nỗ lực thực hiện điều này, chẳng hạn như lực hấp dẫn lượng tử vòng, lý thuyết siêu dây hoặc lý thuyết đại lượng xoắn. Tuy nhiên, không ai trong số họ có thể được xác minh.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về lực hấp dẫn là gì và tầm quan trọng của nó trong khoa học.