กฏความโน้มถ่วงสากล

นิวตันได้คิดค้นและตั้งเป็นกฏความโน่มถ่วงสากล หรือความโน้มถ่วงจักรวาล โดยที่ถ้ามี วัตถุหนึ่งมวล m1 และอีกวัตถุมวล m2 ระยะห่างระหว่างวัตถุ m1 และ m2 เท่ากับ r เมตร แล้วจะมีแรงดึงดู F ระหว่างมวลวัตถุทั้งสอง โดยแรงเป็นปฏิภาคตรงกับมวลทั้งสอง และเป็นปฏิภาคผกผันกับระยะทาง r2 เขียนได้ว่า        
                                      F         m1m2/r2 แล้ว   F = km1m1/r2
 
 
        k เป็นตัวคงที่ และนิวตันให้ชื่อตัวคงที่นี้ว่า G เรียกว่าตัวคงที่ความโน้มถ่วงสากล เขียนสมการใหม่ได้เป็น
                                     F = Gm1m2/r2
 
G มีค่า  6.67 x 10-11  m3Kg-1s2
 
แรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำต่อวัตถุมวล m ที่พื้นผิวโลก สามารถคำนวณหาได้โดยใช้กฏความโน้มถ่วงสากล โดยใช้รัศมีของโลก ประมาณ 6.4 x106 m  และ โลกมีมวล 6x1024 Kg 

                             F  =  Gm1m2/
r2
                              
                                 =  (6.7x
10-11 x 6x1024 x m)/(6.4x106 )2  =  9.8 m

                 เมื่อ m คือมวลของวัตถุมีหน่วยเป็นกิโลกรัม หรือ Kg  และเนื่องจากความเร่งกันเกิดจากความโน้มถ่วงของโลกที่ผิวโลกเท่ากับ 9.8 ms-2 เป็นการตอกย้ำว่า น้ำหนักของวัตถุที่ผิวโลกเท่ากับ mg  นิวตันนั่้นเอง  

                 กฏความโน้มถ่วงสากลเป็นตัวอย่างหนึ่งของการใช้กฏ กำลังสองผกผันเมื่อมีแรงกระทำระหว่างวัตถุ เป็นสัดส่วนกับ กำลังสองผกผันของระยะทางระหว่างวัตถุ r ยกกำลังสอง เขียนได้ว่า

                                F   เป็นปฏิภาคกับ   1/r2   

               ถ้าค่า r เพื่มเป็นสองเท่า ค่าแรงจะลดลง 4 เท่า ถ้าค่า r เพิ่มเป็น 3 เท่า แรงจะลดลง 9 เท่า
Comments