Siła grawitacyjna a siła dośrodkowa
Siła grawitacyjna jest jedną z czterech podstawowych sił wszechświata. W ruchach nieliniowych, takich jak ruch planet, wymagana jest siła dośrodkowa. Obie te siły odgrywają istotną rolę w badaniach takich dziedzin, jak astronomia, fizyka, eksploracja kosmosu, kosmologia i wiele innych. Aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, trzeba dobrze rozumieć te pojęcia. W tym artykule omówimy, czym jest siła dośrodkowa i siła grawitacji, ich podobieństwa, definicje siły grawitacji i siły dośrodkowej, a na koniec omówimy różnicę między siłą dośrodkową a siłą grawitacji.
Siła grawitacji
Sir Isaac Newton był pierwszą osobą, która sformułowała grawitację. Jednak przed nim Johannes Kepler i Galileo Galilee położyli podwaliny pod sformułowanie grawitacji. Słynne równanie F = GM 1 M 2 / r 2 podaje siłę siły grawitacji, gdzie M 1 i M 2są obiektami punktowymi, a r jest przemieszczeniem między dwoma obiektami. W rzeczywistych zastosowaniach mogą to być normalne obiekty o dowolnym wymiarze, a r to przemieszczenie między środkami ciężkości. Za siłę grawitacji uważa się działanie na odległość. Stwarza to problem luki czasowej między interakcjami. Można to pominąć, stosując koncepcję pola grawitacyjnego. Siła grawitacji przyciąga tylko obiekt. W polach grawitacyjnych nie ma odpychania. Siła grawitacji działająca na obiekt przez Ziemię jest również nazywana ciężarem obiektu na ziemi. Grawitacja jest wzajemną siłą. Siła wywierana przez obiekt A na obiekt B jest taka sama jak siła wywierana przez obiekt B na obiekt A. Siła grawitacji jest mierzona w niutonach.
Siła dośrodkowa
Siła dośrodkowa to siła, która utrzymuje obiekty na okrągłej lub zakrzywionej ścieżce. Siła dośrodkowa zawsze działa w kierunku bezpośredniego środka ruchu. Przyspieszenie dośrodkowe to przyspieszenie, które występuje pod wpływem siły dośrodkowej. Jest zgodny z drugą zasadą dynamiki Newtona w postaci siły dośrodkowej = przyspieszenie dośrodkowe x masa. Siła dośrodkowa niezbędna do utrzymania księżyca na orbicie wokół Ziemi jest zapewniana przez siłę grawitacji między Ziemią a Księżycem. Siła dośrodkowa niezbędna do utrzymania samochodu przed zbaczaniem z zakrętu jest wytwarzana przez tarcie i normalną siłę z powierzchni działającą na pojazd. Ponieważ przyspieszenie dośrodkowe jest skierowane w kierunku środka ruchu, obiekt próbuje zbliżyć się do środka. Aby to zrównoważyć, konieczna jest siła odśrodkowa. Siłę dośrodkową mierzy się w niutonach. Przyspieszenie dośrodkowe jest mierzone w metrach na sekundę do kwadratu, co jest wielkością liniową.
Jaka jest różnica między siłą grawitacyjną a siłą dośrodkową?
• Siła grawitacji występuje tylko między dwiema masami.
• W każdym ruchu nieliniowym wymagana jest siła dośrodkowa.
• Siła grawitacji działa jako siła dośrodkowa dla ruchów planet.
• Siła grawitacji tworzy zarówno ruchy liniowe, jak i nieliniowe, ale siła dośrodkowa tworzy tylko ruchy nieliniowe.
