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गुरुत्वाकर्षण हर जगह है - दोनों शाब्दिक और ग्रह के चारों ओर लोगों के रोजमर्रा के जागरूक कार्यों में। इसके प्रभाव से मुक्त दुनिया में रहने की कल्पना करना मुश्किल या असंभव है, या यहां तक कि एक में जहां प्रभावों को "छोटी" राशि से बदल दिया गया था - कहते हैं, "केवल" लगभग 25 प्रतिशत। ठीक है, अपने आप से कल्पना करें कि 10 फुट ऊंचे बास्केटबॉल रिम को छूने में सक्षम होने के लिए बहुत अधिक कूदने में सक्षम नहीं होने के कारण आसानी से स्लैम-डंक करने में सक्षम हो; यह इस बात के बारे में है कि कम गुरुत्वाकर्षण के कारण छलांग लगाने की क्षमता में 25 प्रतिशत का लाभ लोगों की एक बड़ी संख्या प्रदान करेगा!
चार मूलभूत भौतिक बलों में से एक, गुरुत्वाकर्षण प्रभाव हर इंजीनियरिंग उद्यम मनुष्यों ने कभी लिया है, खासकर अर्थशास्त्र के दायरे में। गुरुत्वाकर्षण बल की गणना करने और संबंधित समस्याओं को हल करने में सक्षम होना परिचयात्मक भौतिक विज्ञान पाठ्यक्रमों में एक बुनियादी और आवश्यक कौशल है।
गुरुत्वाकर्षण बल
कोई भी यह नहीं कह सकता कि गुरुत्वाकर्षण क्या है "," लेकिन गणितीय रूप से और अन्य भौतिक मात्राओं और गुणों के संदर्भ में इसका वर्णन करना संभव है। गुरुत्वाकर्षण प्रकृति में चार मूलभूत बलों में से एक है, अन्य मजबूत और कमजोर परमाणु बल (जो इंट्रा-परमाणु स्तर पर संचालित होते हैं) और विद्युत चुम्बकीय बल हैं। गुरुत्वाकर्षण चार में से सबसे कमजोर है, लेकिन इस बात पर बहुत प्रभाव है कि ब्रह्मांड ने इसे कैसे संरचित किया।
गणितीय रूप से, न्यूटन में गुरुत्वाकर्षण का बल (या समकक्ष, किलो एम / एस2) द्रव्यमान के किसी भी दो वस्तुओं के बीच म1 तथा म2 द्वारा अलग किया गया आर मीटर के रूप में व्यक्त किया गया है:
F_ {grav} = frac {GM_1M_2} {r ^ 2}
जहां सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण स्थिर जी = 6.67 × 10-11 एन एम2/किलोग्राम2.
गुरुत्वाकर्षण की व्याख्या
महत्व जी किसी भी "बड़े पैमाने पर" वस्तु (जो एक आकाशगंगा, तारा, ग्रह, चंद्रमा, आदि) के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को रिश्ते द्वारा गणितीय रूप से व्यक्त किया जाता है:
g = frac {GM} {d ^ 2}कहाँ पे जी स्थिरांक केवल परिभाषित है, म वस्तु का द्रव्यमान है और घ ऑब्जेक्ट और बिंदु के बीच की दूरी जिस पर फ़ील्ड को मापा जाता है। आप के लिए अभिव्यक्ति को देखकर देख सकते हैं एफGrav उस जी बल की इकाइयों को द्रव्यमान से विभाजित किया गया है, क्योंकि समीकरण के लिए जी अनिवार्य रूप से गुरुत्वाकर्षण समीकरण (के लिए समीकरण) का बल है एफGrav) छोटी वस्तु के द्रव्यमान के लिए लेखांकन के बिना।
चर जी इसलिए त्वरण की इकाइयाँ हैं। पृथ्वी की सतह के पास, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण त्वरण 9.8 मीटर प्रति सेकंड या 9.8 मीटर प्रति सेकंड है।2। यदि आप भौतिक विज्ञान में बहुत दूर जाने का निर्णय लेते हैं, तो आप इस आंकड़े को गिनने में सक्षम होने की तुलना में अधिक बार देखेंगे।
ग्रैविटी फॉर्मूला के कारण बल
उपरोक्त दो खंडों में सूत्रों को मिलाने से संबंध बनता है
एफ = मिलीग्रामकहाँ पे जी = 9.8 मी। / से2 धरती पर। यह न्यूटन के गति के दूसरे नियम का एक विशेष मामला है, जो है
एफ = मागुरुत्वाकर्षण त्वरण सूत्र का उपयोग सामान्य रूप से गति के तथाकथित न्यूटोनियन समीकरणों के साथ किया जा सकता है जो द्रव्यमान से संबंधित हैं (म), वेग (v), रैखिक स्थिति (एक्स), ऊर्ध्वाधर स्थिति (y), त्वरण (ए) और समय (टी) का है। जो है, जैसा है घ = (1/2)पर2, दूरी एक वस्तु समय में यात्रा करेंगे टी किसी दिए गए त्वरण के बल के नीचे एक लाइन में, दूरी y एक वस्तु समय में गुरुत्वाकर्षण के बल के अंतर्गत आ जाएगी टी अभिव्यक्ति द्वारा उपज है घ = (1/2)जीटी2, या 4.9_t_2 पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में गिरने वाली वस्तुओं के लिए।