सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण कानून

हम बताते हैं कि सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम क्या है, इसका सूत्र और इसका कथन कैसा है। इसके अलावा, आपके सूत्र के उपयोग के उदाहरण।

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम पिंडों के गुरुत्वाकर्षण संपर्क का वर्णन करता है।

सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण का नियम क्या है?

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम कानूनों में से एक हैशारीरिक आइजैक न्यूटन ने अपनी पुस्तक में प्रतिपादित किया हैफिलॉसफी नेचुरलिस प्रिंसिपिया मैथमैटिका1687 का। यह बड़े पैमाने पर निकायों के बीच गुरुत्वाकर्षण बातचीत का वर्णन करता है, और की आनुपातिकता का संबंध स्थापित करता है गुरुत्वाकर्षण बल साथ द्रव्यमान निकायों की।

इस नियम को बनाने के लिए, न्यूटन ने यह निष्कर्ष निकाला कि जिस बल से दो द्रव्यमान एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं, वह उनके द्रव्यमान के गुणनफल के समानुपाती होता है, जो उन्हें वर्ग से अलग करने वाली दूरी से विभाजित होता है। ये कटौतियां के माध्यम से अनुभवजन्य सत्यापन का परिणाम हैं अवलोकन.

कानून का तात्पर्य है कि दो निकाय जितने करीब और अधिक विशाल होंगे, वे उतनी ही तीव्रता से एक-दूसरे को आकर्षित करेंगे। अन्य न्यूटोनियन कानूनों की तरह, यह में एक छलांग आगे का प्रतिनिधित्व करता है वैज्ञानिक ज्ञान समय की।

हालाँकि, आज हम जानते हैं कि, द्रव्यमान की एक निश्चित मात्रा से, यह कानून अपनी वैधता खो देता है (सुपरमैसिव ऑब्जेक्ट्स के मामले में), और अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा 1915 में तैयार किए गए सामान्य सापेक्षता के कानून के साथ काम करना आवश्यक है। सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम तब आइंस्टीन के नियम का एक सन्निकटन है, लेकिन यह अभी भी दुनिया की अधिकांश गुरुत्वाकर्षण घटनाओं को समझने के लिए उपयोगी है।सौर परिवार.

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम का कथन

न्यूटन के इस नियम का औपचारिक कथन यह मानता है कि:

"जिस बल से दो वस्तुएँ आकर्षित होती हैं, वह उनके द्रव्यमान के गुणनफल के समानुपाती होती है और दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होती है जो उन्हें अलग करती है।"

इसका अर्थ यह है कि कोई भी दो पिंड एक दूसरे को अधिक या कम बल के साथ आकर्षित करते हैं जो उनके द्रव्यमान के आधार पर अधिक या कम होता है, और उनके बीच की दूरी के अनुसार।

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम का सूत्र

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम का मूल सूत्र इस प्रकार है:

एफ = | (जी. एम1. एम2) / आर² | . आर *

कहां:

  • F दो द्रव्यमानों के बीच आकर्षण बल है
  • G गुरुत्वाकर्षण का सार्वत्रिक नियतांक है (6.673484.10-11 N.m2/kg2)
  • m1 किसी एक पिंड का द्रव्यमान है
  • m2 किसी अन्य पिंड का द्रव्यमान है
  • r दूरी जो उन्हें अलग करती है।
  • r * इकाई वेक्टर है जो बल की दिशा को इंगित करता है।

यदि प्रत्येक पिंड की आकर्षक शक्तियों की गणना की जाती है (वह बल जो द्रव्यमान 1 2 पर बनाता है और इसके विपरीत), तो हमारे पास मॉड्यूल और विपरीत दिशा में बराबर दो बल होंगे। संकेतों में इस अंतर को प्राप्त करने के लिए, समीकरण को इस प्रकार लिखना आवश्यक है:

F12 = | जी। m1.m2 / (r11-r2) 3 | . (आर 1-आर 2)

जहाँ 1 बटा 2 बदलने पर हमें प्रत्येक स्थिति के लिए बल प्राप्त होता है। इस तरह लिखा, वेक्टर (r1-r2) प्रत्येक बल के लिए सही दिशा (चिह्न) देता है।

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के उदाहरण

आइए इस सूत्र के अनुप्रयोग के उदाहरण के रूप में कुछ अभ्यासों को हल करें।

  • मान लीजिए कि एक 800 किलोग्राम द्रव्यमान और 500 किलोग्राम द्रव्यमान एक निर्वात में आकर्षित होते हैं, जो 3 मीटर की जगह से अलग होते हैं। हम उनके द्वारा अनुभव किए जाने वाले आकर्षण बल की गणना कैसे कर सकते हैं?

बस सूत्र लागू करना:

एफ = जी। (एम1.एम2) / आर2

जो होगा: F = (6.67 × 10-11 N.m2/kg2)। (800 किग्रा। 500 किग्रा) / (3 मी) 2

और फिर: एफ = 2,964 x 10-6 एन।

  • एक और अभ्यास: हमें 1 किलो द्रव्यमान के दो पिंडों को कितनी दूरी पर रखना चाहिए, ताकि वे 1 N के बल से आकर्षित हों?

उसी सूत्र से शुरू

एफ = जी। (एम1.एम2) / आर2

वही रहकर हम दूरियां मिटा देंगे r2 = G. (m1.m2) / F

या वही क्या है: आर = (जी। [एम 1.एम2]) / एफ

वह है: r = (6.67 × 10-11 N.m2 / kg2। 1kg x 1kg) / 1N

परिणाम यह है कि r = 8.16 x 10-6 मीटर।

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