ພາກສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ - ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ

ພາກສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ - ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ

1. ອັດຕາສ່ວນຂອງ ສະ ໜາມ ແຮງໂນ້ມຖ່ວງ ຂອງວັດຖຸ A ແລະວັດຖຸ B?

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:

ມະຫາຊົນ ຂອງວັດຖຸ A (ມ_A) = 1 ນ

ມວນສານຂອງວັດຖຸ B (ມ_B) = 2 ນ

ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ A ຈາກດາວເຄາະໂລກ (r)_A) = 1 ນ

ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ B ຈາກດາວເຄາະໂລກ (r)_B) = 2 ນ

ຕ້ອງການ: ອັດຕາສ່ວນຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງວັດຖຸ A ແລະວັດຖຸ B

ວິທີແກ້ໄຂ:

ສົມຜົນຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກ:

g = ຂະໜາດຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, G = ຄ່າຄົງທີ່ຂອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, m_B = ມວນສານຂອງໂລກ, r_B = ລັດສະໝີຂອງໂລກ

ອັດຕາສ່ວນຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ:

g_A : ກ_B

ກ: ກ/2

1:1/2

2: 1

2. ຖ້າຕຳແໜ່ງຂອງວັດຖຸ A ຢູ່ສູງກວ່າໜ້າໂລກ 0.5R, ໃນຂະນະທີ່ຕຳແໜ່ງຂອງວັດຖຸ B ຢູ່ສູງກວ່າໜ້າໂລກ 2R, ແລ້ວອັດຕາສ່ວນຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ວັດຖຸ A ແລະວັດຖຸ B ປະສົບແມ່ນເທົ່າໃດ. R ແມ່ນລັດສະໝີຂອງໂລກ.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:

ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ A ຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກ = 0.5R + R = 1.5R = 1.5

ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ B ຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກ = 2R + R = 3R = 3

ຕ້ອງການ: ອັດຕາສ່ວນຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ

ວິທີແກ້ໄຂ:

ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ວັດຖຸ A (g) ປະສົບ_A):

ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ວັດຖຸ B (g) ປະສົບ_B):

ອັດຕາສ່ວນຂອງ ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ ປະສົບກັບວັດຖຸ A ແລະວັດຖຸ B:

3. ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຢູ່ໜ້າໂລກແມ່ນ g, ຫຼັງຈາກນັ້ນສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຢູ່ທີ່ລະດັບຄວາມສູງ 1.5R ເໜືອໜ້າໂລກແມ່ນເທົ່າໃດ. R = ລັດສະໝີຂອງໂລກ.

ການແກ້ໄຂ

ແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (F) ແມ່ນສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (g). ແຮງໂນ້ມຖ່ວງຫຼາຍເທົ່າໃດ, ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງກໍ່ຈະຫຼາຍເທົ່ານັ້ນ.

ແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (F) ແມ່ນສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບ 1/r², ບ່ອນທີ່ r = ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກ. ແຮງໂນ້ມຖ່ວງແມ່ນສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບ 1/r² ດັ່ງນັ້ນສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (g) ຈຶ່ງມີສັດສ່ວນກັບ 1/r².

ເມື່ອນັກອາວະກາດຢູ່ເທິງໜ້າໂລກທີ່ຢູ່ຫ່າງຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກ R (R = ລັດສະໝີຂອງໂລກ), ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງແມ່ນ g. ສິ່ງນີ້ສາມາດພິສູດໄດ້ຜ່ານການຄິດໄລ່ຕໍ່ໄປນີ້:

ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (g) ມີສັດສ່ວນກັບ 1 / R²ຖ້າ R = 1 ແລ້ວ 1 / R² = 1 / 1² = 1/1 = 1. ຖ້າໄລຍະຫ່າງຂອງນັກບິນອະວະກາດຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກ = 1 ແລ້ວນັກບິນອະວະກາດຈະໄດ້ປະສົບກັບສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງ = (g) (1) = g.

ໄລຍະຫ່າງຂອງນັກອາວະກາດຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກແມ່ນ 1.5R = 1.5 (1) = 1.5 ຫຼັງຈາກນັ້ນນັກອາວະກາດຈະຜ່ານສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງ: 1 / R² = 1/1.5² = 1 / 2.25. ສະນັ້ນ, ຖ້າໄລຍະຫ່າງຂອງນັກບິນອະວະກາດຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກ = 1.5 ແລ້ວນັກບິນອະວະກາດຈະມີສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ = (g)(1 / 2.25) = g / 2.25

4. ແມ່ນຫຍັງຄື tອັດຕາສ່ວນຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກ ສໍາລັບການ ສອງວັດຖຸ, ໜຶ່ງ at ໜ້າດິນຂອງໂລກ ແລະ ອີກອັນໜຶ່ງຢູ່ທີ່ ລະດັບຄວາມສູງຂອງ ½ R ຈາກ ໜ້າໂລກ (R = ລັດສະໝີຂອງໂລກ)?

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:

ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ A ຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກ (r_A) = R = 1

ງໄລຍະຫ່າງຂອງ ໄດ້ ວັດຖຸ B ຈາກ ໄດ້ ສູນກາງຂອງ ໄດ້ ໂລກ_B) = 0.5R + R = 1.5R = 1.5

ຕ້ອງການ: Tອັດຕາສ່ວນຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກ

ວິທີແກ້ໄຂ:

Tສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກຖືກປະສົບໂດຍວັດຖຸ A (g)_A):

Tສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກຖືກປະສົບໂດຍວັດຖຸ A (g)_B):

Tອັດຕາສ່ວນຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກd ປະສົບກັບວັດຖຸ A ແລະວັດຖຸ B:

1. ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງແມ່ນຫຍັງ?
   • ຕອບ: ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ ໝາຍເຖິງພື້ນທີ່ອ້ອມຮອບມວນສານທີ່ມວນສານອື່ນໆປະສົບກັບແຮງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ. ມັນເປັນວິທີການອະທິບາຍວ່າວັດຖຸມີອິດທິພົນຕໍ່ກັນແນວໃດຜ່ານແຮງດຶງດູດຂອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງໂດຍບໍ່ມີການສຳຜັດໂດຍກົງ.
2. ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຈະປ່ຽນແປງແນວໃດເມື່ອເຈົ້າເຄື່ອນທີ່ອອກໄປຈາກມວນສານທີ່ຜະລິດມັນ?
   • ຕອບ: ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຈະຫຼຸດລົງຕາມກຳລັງສອງຂອງໄລຍະຫ່າງຈາກມວນສານແຫຼ່ງກຳເນີດ. ໂດຍສະເພາະ, ມັນປະຕິບັດຕາມກົດເກນການປີ້ນກັບກຳລັງສອງ: ຖ້າທ່ານເພີ່ມໄລຍະທາງສອງເທົ່າ, ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມຈະກາຍເປັນໜຶ່ງສ່ວນສີ່ຂອງຄວາມແຮງເບື້ອງຕົ້ນຂອງມັນ.
3. ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັບແຮງໂນ້ມຖ່ວງແນວໃດ?
   • ຕອບ: ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຢູ່ຈຸດໃດໜຶ່ງໃນອະວະກາດ, ສະແດງໂດຍ $g$, ຖືກນິຍາມວ່າເປັນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (F) ຕໍ່ໜ່ວຍມວນ (m) ທີ່ໄດ້ຮັບຈາກມວນທົດສອບຂະໜາດນ້ອຍທີ່ວາງໄວ້ຢູ່ຈຸດນັ້ນ. ໃນທາງຄະນິດສາດ, $g=F/m$.
4. ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກມີການປ່ຽນແປງແນວໃດຕາມລະດັບຄວາມສູງ?
   • ຕອບ: ເມື່ອລະດັບຄວາມສູງເພີ່ມຂຶ້ນ (ເມື່ອທ່ານເຄື່ອນທີ່ອອກໄປໄກຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງໂລກ), ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຈະຫຼຸດລົງ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ນັກບິນອະວະກາດໃນວົງໂຄຈອນປະສົບກັບຄວາມໂນ້ມຖ່ວງຕໍ່າ, ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຂົາຍັງຢູ່ໃນອິດທິພົນຂອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກ.
5. ການເວົ້າວ່າສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງແມ່ນ "ສະໜາມອະນຸລັກ" ໝາຍຄວາມວ່າແນວໃດ?
   • ຕອບ: ສະໜາມອະນຸລັກໝາຍຄວາມວ່າວຽກງານທີ່ເຮັດກັບວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນທີ່ລະຫວ່າງສອງຈຸດໃນສະໜາມແມ່ນບໍ່ຂຶ້ນກັບເສັ້ນທາງທີ່ນຳໄປ. ສຳລັບສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າວຽກງານທີ່ເຮັດໂດຍແຮງໂນ້ມຖ່ວງເທິງວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນທີ່ລະຫວ່າງສອງຈຸດແມ່ນຄືກັນບໍ່ວ່າມັນຈະໄປໃນເສັ້ນທາງໃດກໍຕາມ.
6. ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງມວນສານຫຼາຍມວນລວມກັນໄດ້ແນວໃດ?
   • ຕອບ: ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຈາກມວນສານຫຼາຍມວນຊ້ອນກັນ ຫຼື ລວມກັນເປັນເວັກເຕີ. ໃນຈຸດໃດກໍ່ຕາມ, ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນຜົນບວກເວັກເຕີຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ຜະລິດໂດຍມວນສານແຕ່ລະມວນ.
7. ມວນສານຂອງວັດຖຸມີຜົນກະທົບຕໍ່ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ມັນຜະລິດອອກມາແນວໃດ?
   • ຕອບ: ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ຜະລິດໂດຍວັດຖຸແມ່ນມີສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບມວນສານຂອງມັນ. ວັດຖຸທີ່ມີມວນສານຫຼາຍກວ່າຈະຜະລິດສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ແຂງແຮງກວ່າ.
8. ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຖືກວັດແທກແນວໃດ?
   • ຕອບ: ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຖືກວັດແທກໃນແງ່ຂອງແຮງຕໍ່ໜ່ວຍມວນສານ. ໃນລະບົບຫົວໜ່ວຍ SI, ມັນຖືກວັດແທກເປັນ $N/kg$ (ນິວຕັນຕໍ່ກິໂລກຣາມ).
9. ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ບໍ? ຖ້າເປັນດັ່ງນັ້ນ, ແນວໃດ?
   • ຕອບ: ແມ່ນແລ້ວ, ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້. ເມື່ອວັດຖຸເຄື່ອນທີ່ໄປໃນທິດທາງຂອງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (ຄືກັບໝາກໂປມຕົກລົງມາສູ່ໂລກ), ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງຈະເຮັດວຽກຢູ່ເທິງວັດຖຸ, ແລະພະລັງງານທ່າແຮງແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງວັດຖຸຈະຫຼຸດລົງ.
10. ມີຄວາມສຳພັນແນວໃດລະຫວ່າງສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ ແລະ ພະລັງງານທ່າແຮງແຮງໂນ້ມຖ່ວງ?

• ຕອບ: ພະລັງງານທ່າແຮງທາງດ້ານແຮງໂນ້ມຖ່ວງ ແມ່ນພະລັງງານທີ່ວັດຖຸມີຍ້ອນຕຳແໜ່ງຂອງມັນໃນສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງ. ການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານທ່າແຮງທາງດ້ານແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງວັດຖຸແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບວຽກງານທີ່ເຮັດໂດຍແຮງໂນ້ມຖ່ວງໃນຂະນະທີ່ວັດຖຸເຄື່ອນທີ່. ສະໜາມແຮງໂນ້ມຖ່ວງສາມາດໄດ້ມາຈາກຄວາມຊັນ (ຫຼືອະນຸພັນທາງພື້ນທີ່) ຂອງທ່າແຮງທາງດ້ານແຮງໂນ້ມຖ່ວງ.