כוח הכבידה האוניברסלי
הגדרה: חוק הכבידה העולמי של ניוטון מתאר את כוח המשיכה בין כל שני גופים ביקום.
סימון - F
נוסחה:
F = Gm₁m₂/r²
פרמטרים:
G = 6.67⋅10⁻¹¹ (קבוע הכבידה האוניברסלי) [m³/kg⋅s²]
m₁ = המסה של הגוף הראשון [kg]
m₂ = המסה של הגוף השני [kg]
r = המרחק בין מרכזי המסות של שני הגופים [m]
יחידות מידה: N
נתונים מדף הנוסחאות בנוגע לכוכבי הלכת:
ההסבר המלא של כוח הכבידה האוניברסלי בשיעור וידאו, עם דוגמאות פתורות צעד צעד
לצפייה בחינםנכנסים בקליק אחד עם גוגל, בלי כרטיס אשראיתחנת החלל הבינלאומית שמסתה m = 4.5⋅10⁵ נמצאת במרחק של r = 6.68⋅10⁶m ממרכז כדור הארץ.
חשב את גודל כוח הכבידה שפועל על תחנת החלל.
F = ?
F = GMₑm/r²
F = (6.67⋅10⁻¹¹ · 5.974⋅10²⁴ · 4.5⋅10⁵)/(6.68⋅10⁶)²
F = 4.018⋅10⁶N
דוגמה 2 לחצו לפתיחה ‹
השמש וכוכב פרוקסימה קנטאורי שמסתו Mp = 2.4⋅10²⁹ kg נמצאים במרחק של r = 4⋅10¹⁶m ממרכזי הכוכבים.
חשב את כוח הכבידה (גודל וכיוון) שפועל ביניהם.
F = ?
F = GMsMp/r²
F = (6.67·10⁻¹¹ · 1.99·10³⁰ · 2.4·10²⁹)/(4·10¹⁶)²
F = 1.99·10¹⁶N
הכוח פועל על השמש שמאלה ועל כוכב פרוקסימה ימינה
דוגמה 3 לחצו לפתיחה ‹
לוויין במסה של 200kg נמצא בגובה של h = 2000km מעל פני כדור הארץ.
חשב את כוח הכבידה (גודל וכיוון) שפועל על הלוויין.
F = ?
F = GMm/r²
F = GMm/(Re + h)²
F = (6.67·10⁻¹¹ · 5.974⋅10²⁴ ⋅ 200)/(6.38⋅10⁶ + 2⋅10⁶)²
F = 1,134N למרכז כדור הארץ
סוגי המקרים:
| 2 כוכבי לכת | גוף וכוכב לכת |
|---|---|
| r = R₁ + h + R₂ | r = R + h |
כאשר יש גוף כמו לוויןחלליתטיל וכוכב לכת אנחנו לא מתייחסים לרדיוס של הגוף כי הוא זניח.