VIDEO: Formule voor versnelling
Zwaartekrachtversnelling en zwaartekracht - dat zou je moeten weten
- De aarde trekt lichamen aan. Reden is een algemeen principe van natuurkunde, waarna massa's elkaar aantrekken (zie hieronder).
- Als een lichaam door deze aantrekkingskracht valt, wordt deze beweging in de natuurkunde "vrije val" genoemd. Het lichaam wordt dan versneld.
- Dit zgn. Zwaartekrachtversnelling is een grootheid die binnen kleine grenzen varieert op de (afgeplatte) aarde; een gemiddelde waarde is g = 9,81 m / s².
- De onderlinge massa-aantrekking, die ook geldt voor het verloop van de planeten rond de zon en in principe overal, hield de natuurkundige Isaac Newton al bezig.
- Hij vond een formule waarmee de kracht tussen twee massa's kan worden berekend, de wet van de zwaartekracht.
- Er staat F = γ * m1* m2/ r², waarbij γ = 6.67 * 10-11 m³ / kg * s² de zogenaamde. De zwaartekrachtconstante is een natuurlijke constante die Cavendish met zijn zwaartekrachtbalans kon meten. De twee massa's van de betrokken lichamen zijn m 1 en M2 en r is de afstand tussen de twee zwaartepunten.
- Met deze formule kunnen in principe alle krachten tussen massa's worden berekend, ook die tussen twee ontbijtbroodjes, ook al zijn deze natuurlijk verwaarloosbaar klein.
Bereken het gewicht van de zon - zo werkt het
Hoe weten astronomen het gewicht, d.w.z. de massa van de zon? Je kunt ze wegen...
Formule voor de versnelling van de zwaartekracht - zo werkt het
In het algemeen wordt de waarde voor de versnelling door zwaartekracht g experimenteel bepaald, bijvoorbeeld door experimenten met vrije val. Galileo voerde soortgelijke experimenten uit. De versnelling door de zwaartekracht kan echter ook worden berekend:
- Als een proefstuk met massa m op de aarde valt, ervaart het enerzijds een zwaartekracht F, die de aarde (hij heeft massa M) erop uitoefent. Deze kracht kan worden berekend met de formule van Newton.
- Aan de andere kant wordt het versneld door de zwaartekracht; dit wordt berekend (ook volgens Newton) als G = m * G.
- Deze twee krachten moeten in het geval van de aarde gelijk zijn.
- Dus F = G en in formules: γ * m * M / r² = m * g.
- Je kunt deze vergelijking gebruiken om de versnelling als gevolg van de zwaartekracht g te berekenen: Eerst verminder je de massa m van je denkbeeldige proefstuk en je krijgt: g = γ * M / r².
- Voor de berekening heb je de zwaartekrachtconstante γ nodig, de massa van de aarde M = 6 * 1024 kg (iets naar boven afgerond) en de straal van de aarde r = 6371 km (gemiddelde waarde, iets naar boven afgerond) = 6,371 * 106 m.
- Je vult de waarden in in de formule voor de versnelling door de zwaartekracht en je krijgt g = 9,86 m/s², een waarde die is zeker van toepassing op sommige plaatsen in de wereld en is redelijk acceptabel in de context van de enigszins afgeronde beginwaarden is.