Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Gravitets egenskaber

Hvis tyngdekraften nogensinde holder op med at virke, vil der ske utrolige ting. For eksempel flyver alt, der ikke er knyttet til jorden, ud i rummet, alle planeter bryder sig fri fra solens træk og universet, som du ved, ophører med at eksistere. Gravity må aldrig svigte, men forskere fortsætter med at opgrave hemmelighederne i denne mystiske usynlige kraft, der hjælper med at holde alt sammen.

Universal Attraction: Kraften

Gravity sammen med stærke nukleare kræfter, svage forfald kræfter og elektromagnetiske kræfter er et af universets grundlæggende kræfter. Det er også den svageste, selvom tyngdekraften er så stærk, at en galakse kan tiltrække en anden billioner af kilometer væk. En velkendt ide i teoretisk fysik er ikke, at tyngdekraften er svagere end de andre kræfter, men at vi ikke oplever alle dens effekter. Det kan ske, hvis der findes ekstra dimensioner, der forårsager tyngdekraften at spredes ud i disse dimensioner. Gravity er også den vigtigste kraft, der giver strukturen til stjerner, galakser og andre massive genstande.

Når Obects Fall

I modsætning til populær tro eksisterer tyngdekraft ombord på kredsløb i rummet. Faktisk er gravitationsdrejningen ombord på den internationale rumstation 90 procent af dens værdi på jordens overflade. Astronauter og briller vand fremstår vægtløse på video, fordi planetens tyngdekraft gør dem til at falde ned mod jorden, men de når aldrig jorden på grund af banen i deres kredsløb. Denne konstante tilstand for at falde, når den aldrig når jorden, gør det til at virke som om de flyder. Gravity får alle objekter til at accelerere i samme hastighed, falder hurtigere og hurtigere hvert sekund. Drop en ambolt og en fjer fra en 30-etagers bygning, og de ville nå jorden samtidig, hvis luftmotstanden ikke sænk fjeren.

Den acceleration, der skyldes til tyngdekraften er en reel enhed, hvis værdi forskere betegner med små bogstaver "g." I et berømt eksperiment opdagede Galileo et forhold mellem g og afstanden, som et objekt falder over en tidsperiode, som vist i følgende ligning:

d = 1/2 xgx (t kvadratisk)

Bogstavet d repræsenterer afstanden faldet, og t er længden af ​​tiden i sekunder, objektet falder. Gravitationsstyrken mellem to objekter er proportional med deres masser og omvendt proportional med den afstand, der adskiller dem. Brug følgende ligning til at beregne denne kraft:

F = G x ((m1 x m2) /r ^ 2)

Bogstavet F står for gravitationsstyrken m1 og m2 er masserne af de to objekter og r er afstanden mellem dem. Hovedstoffet G er den universelle gravitationskonstant, 6,673 × 10 ^ -11 N · (m /kg) ^ 2. Hvis et objekt fordobler afstanden fra en anden, mindsker gravitationsstyrken mellem dem ikke 50 procent. I stedet dræber kraften med en faktor på 2 kvadreret - tyngdekraft falder med kvadratet af afstanden mellem to objekter.

Ubesvarede spørgsmål

Forskere har en god forståelse for, hvordan tyngdekraft virker i det store makroskopiske niveau, men mange processer på det mikroskopiske kvantniveau forlader dem forvirret. Lys, for eksempel udviser egenskaber af en bølge og en partikel - fysikere mener, at tyngdekraft fungerer på samme måde. Men indtil videre har ingen bevist, at tyngdekraften skaber klassiske ikke-kvantebølger. Teknologi må muligvis fremskyndes lidt mere, før forskerne låser op for alle tyngdekrafts hemmeligheder.