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뉴턴의 만유 인력 법칙

Overview

출처: 케트론 미첼 윈, 박사, 아산타 쿠레이, 박사, 물리학 및 천문학, 물리 과학 학교, 캘리포니아 대학, 어바인, 캘리포니아

전설에 따르면 아이작 뉴턴은 나무에서 사과가 떨어지는 것을 보았다고 합니다. 그는 사과의 가속을 발견하고 사과에 작용하는 힘이 있었을 것이라고 추론했다. 그런 다음 중력이 나무 꼭대기에서 행동할 수 있다면 더 먼 거리에서 행동할 수도 있다고 추측했다. 그는 달의 움직임과 행성의 궤도를 관찰하고 결국 중력의 보편적 인 법칙을 공식화했다. 법에 따르면 우주의 모든 입자는 질량의 제품에 비례하고 그들 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 다른 모든 입자를 끌어 들인다고 명시되어 있습니다. 이 힘은 두 입자에 결합하는 선을 따라 작동합니다.

지구 중력으로 인해 지구 표면의 가속 물체인 중력 가속 g가 이 실험실에서 측정됩니다. 지구 표면의 물체에 중력의 크기를 설명하기 때문에 이 값을 정확하게 아는 것은 매우 중요합니다.

Procedure

1. 지구 표면에서 중력의 가속을 측정합니다.

  1. 공, 미터 스틱, 2개의 타이밍 게이트 및 세 개의 클램프를 가져옵니다.
  2. 하나의 클램프를 사용하여 미터 스틱을 테이블이나 다른 튼튼한 표면에 약간 접지에서 부착합니다.
  3. 다른 두 클램프를 사용하여 타이밍 게이트를 미터 스틱의 상단과 하단에 연결합니다. 각 센서가 미터 스틱의 끝으로 줄지어 있는지 확인합니다. 이렇게 하면 d는 수학식 6에서1m로 알려져 있습니다.
  4. 타이밍 게이트가 제대로 작동하고 있음을 확인한 후 두 개의 타이밍 게이트를 통해 공을 떨어 뜨리고 시간을 기록하십시오. 공이 나머지에서 떨어졌는지 확인하십시오. 그렇지 않으면 방정식 6이 더 이상 유효하지 않습니다.
  5. 단계를 1.4 5회 반복하고 평균 시간을 이동합니다.
  6. t의 평균 값을 사용하여 g를계산합니다. 이 값은

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Results

실험 절차에서 측정된 g의 값은 표 1에도시된다. 1.4 단계의 자유 낙하 시간은 표 1의첫 번째 열에 기록됩니다. 그런 다음 측정된 g 값은 방정식 6을사용하여 계산됩니다. 이 값의 정확도는 다음 값을 사용하여 방정식 3에서 계산된 g값과 비교하여 확인할 수 있습니다: G = 6.67 x 10-11 m3

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Application and Summary

이동하지 않는 오브젝트에 대한 힘 분석과 관련된 역학의 분기를 정적이라고 합니다. 건물과 교량을 구성하는 엔지니어는 정적을 사용하여 구조물의 하중을 분석합니다. 방정식 F = mg이 이 분야에서 사용되므로 이 경우 정확한 g 측정이 매우 중요합니다. 뉴턴의 보편적 중력법칙은 NASA가 태양계를 탐사하는 데 사용됩니다. 그들은 화성과 그 너머에 프로브를 보낼 때, 그?...

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0:06

Overview

1:08

Principles of the Law of Universal Gravitation

3:55

Measuring Gravitational Acceleration

4:54

Calculation and Results

6:06

Applications

7:08

Summary

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