Гравитациона константа је константа пропорционалности коришћена у Њутоновом закону о универзалној гравитацији, а уобичајено је означена са Г. У већини текстова видимо да је изражена као:
Г = 6.673 × 10-11 Н м2 кг-2
Обично се користи у једначини:
Ф = (Г к м)1 к м2) / р2 , у чему
Ф = сила гравитације
Г = гравитациона константа
м1 = маса првог објекта (претпоставимо да је масивни)
м2 = маса другог објекта (претпоставимо да је мањи)
р = раздвајање две масе
Као и код свих константи у Физици, гравитациона константа је емпиријска вредност. То значи да је то доказано низом експеримената и накнадним запажањима.
Иако је гравитацијску константу први пут увео Исаац Невтон у оквиру своје популарне публикације 1687. године, Пхилосопхиае Натуралис Принципиа Матхематица, тек је 1798. константа примећена у стварном експерименту. Немојте се изненадити. То је углавном овако у физици. Математичка предвиђања обично претходе експерименталним доказима.
У сваком случају, први човек који га је успешно измерио је енглески физичар, Хенри Цавендисх, који је мерио врло ситну силу између две оловне масе помоћу веома осетљиве торзионе равнотеже. Треба напоменути да, након Цавендисх-а, иако је било тачнијих мерења, побољшања вредности (тј. Могућност добијања вредности ближи Невтоновој Г) нису била заиста значајна.
Гледајући вредност Г, видимо да када то помножимо са осталим количинама, то резултира прилично малом силом. Проширимо ту вредност да бисмо вам боље дали до знања колико је заиста мала: 0.00000000006673 Н м2 кг-2
У реду, да видимо сада какву силу би два тешка килограма имала један на другог када су њихови геометријски центри удаљени један метар. Па, колико можемо добити?
Ф = 0,00000000006673 Н. Заиста није много битно ако знатно повећамо обе масе.
На пример, покушајмо најтежу забележену масу слона, 12.000 кг. Под претпоставком да имамо две врсте, удаљене 1 метар од њихових центара. Знам да је тешко замислити да су слонови прилично чврсти, али само наставимо овим путем, јер желим нагласити значај Г.
Па, колико смо добили? Чак и да смо то заокружили, ипак бисмо добили само 0,01 Н. За поређење, сила коју земља делује на јабуку износи отприлике 1 Н. Није ни чудо што не осећамо неку силу привлачности када седимо поред некога ... осим ако, наравно, нисте мушкарац, а та особа је Меган Фок (ипак, било би сигурно претпоставити да би привлачност била само на један начин).
Због тога је сила гравитације уочљива само онда када бар једну масу сматрамо врло масивном, нпр. планета је
Дозволите ми да завршим ову расправу са још једном математичком вежбом. Под претпоставком да знате и масу и тежину, а знате и полумјер земље. Укључите их у једначину изнад и решите за другу масу. Воила! Чудо од чуда, управо сте стекли масу Земље.
Више о гравитацијској константи можете прочитати овде у часопису Спаце. Желите ли сазнати више о новој студији која утврђује да се темељна сила није промијенила током времена? Међу коментарима у овом чланку могу се наћи и неки увиди: Снимање ломљивих структура „Мрачне материје“ које су опажене у распону од 270 милиона светлосних година
О томе има више информација у НАСА-и. Ево неколико извора тамо:
- Гравитација
- Једнаџба тежине
Ево две епизоде на Астрономи Цаст-у коју бисте желели да проверите и:
- Гравитациони таласи
- Гравитацијско леће
Извори:
- Википедиа - Гравитатионал Цонстант
- НАСА - Једначина тежине
- Учионица физике - Њутнов универзални закон гравитације
