Gravitace, odvozená veličina z gravitační síla má konzervativní povahu. Podívejme se krátce na to, jak je gravitace konzervativní silou.
Gravitace je také konzervativní silou, což znamená, že celkové množství práce potřebné k přemístění předmětu z jedné polohy do druhé je nezávislé na absolvované cestě.
Kredity obrázku: DECHAMMAKL, Gravitace 9218, CC BY-SA 4.0
Jak je gravitace konzervativní silou?
Abychom pochopili odpověď na tuto otázku, musíme nejprve vědět, co znamená konzervativní síla.
Síla je údajně konzervativní, když celkové množství práce potřebné k přesunu předmětu z jedné polohy do druhé nezávisí na dráze. Nyní je gravitace údajně konzervativní silou, protože splňuje výše uvedený princip konzervativní síly stejně jako elektrostatická síla splňuje zásadu. Podívejme se na příklad, abychom pochopili, že otázkou je gravitace a konzervativní síla.
Zachování gravitace
Abychom pochopili, že gravitace je ochranná síla, podívejme se na dva případy následovně:
- Případ I: Uvažujme blok o hmotnosti m udržovaný v pozemní poloze A, jak ukazuje obrázek níže. Práce se provádí proto, aby se tento blok přenesl z pozemní polohy A do nějaké polohy B ve výšce h, jak je znázorněno na obrázku. Celkovou práci odvedenou gravitací lze tedy vyjádřit jako
W = Fh
∴ W = mgh ………. (1)
- Případ II: Uvažujme nyní, že stejný blok hmotnosti m na zemi v poloze A nyní přechází do polohy B ve stejné výšce h, ale po jiné cestě od AC k CD k DE k EB, jak je znázorněno na obrázku.
Práci odvedenou gravitací na pohyb tohoto bloku po dráze AC+CD+DE+EB lze udat jako
W = WAC + WCD + WDE + WEB …………. (2)
Protože, W.CD = F. s = Fs cos𝛉
Jak síla působí svisle dolů, 𝛉 = 90 °
Proto WCD = Fs cos (90 °) = 0 ………. (3)
Podobně,
WEB = 0 ………. (4)
Z rovnice (3) a (4) se rovnice (2) stává,
W = WAC + WCD + WDE + WEB
∴ Š = ŠAC + 0 + ZDE + 0
∴ Š = ŠAC + WDE
∴ W = F. posunutí podél AC + F. posunutí podél DE
∴ W = F. (AC + DE)
∴ W = mg (h)
∴ W = mgh ………. (5)
Z rovnic (1) & (5) můžeme říci, že celková práce potřebná k pohybu bloku o hmotnosti m nezávisí na ujeté dráze a v obou případech se rovná mgh. Gravitace je tedy konzervativní síla.
Podívejme se ještě na jeden příklad, abychom věděli, jak je gravitace konzervativní silou.
Následující obrázek ukazuje, že míč je vyhozen vysoko do nebe. Jak se pohybuje nahoru, gravitační síla vykonává negativní práci a snižuje potenciální energii. Po dosažení určité výšky se míček začne pohybovat dolů, kde gravitační síla vykonává pozitivní práci a zvyšuje potenciální energii. Proto je celkové úsilí vynaložené na míč nulové bez ohledu na dráhu, a proto je gravitace považována za konzervativní sílu.
Protože celková práce není závislá na dráze, gravitace je konzervativní síla.
FAQs
Otázka: Jaký je význam gravitační síly?
Odpověď: Přirozená událost, která se stane mezi dvěma věcmi, které jsou od sebe odděleny velkou vzdáleností a které způsobí jejich pohyb.
"Newtonův zákon univerzální gravitace obvykle se uvádí, že každá částice přitahuje každou jinou částici ve vesmíru silou, která je přímo úměrná součinu jejich hmot a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi jejich středy. “
Kde F = gravitační síla
m1 & m2 = hmotnosti předmětů
r = vzdálenost mezi objekty
Otázka: Jaký je význam gravitace?
Odpověď: Přitažlivost mezi Zemí a jinými objekty.
Gravitace je přirozeně se vyskytující jev, který se vyskytuje mezi povrchem Země a položkou, která se nachází někde na obloze.
Jak všichni víme, hmotnost Země je obrovská a je důležité si uvědomit, že předmět s větší hmotností přitahuje objekt s nižší hmotností. V důsledku toho se tvrdí, že gravitační síla je v přírodě přitažlivá, protože Země přitahuje jakékoli těleso, které je v těsné blízkosti země. Udává se jako
F = mg,
Kde F = gravitační síla,
m = hmotnost předmětu,
g = gravitační zrychlení = 9.8 m/s²
Otázka: Jak odlišit gravitaci a gravitační sílu?
Odpověď: Gravitace je součástí gravitace.
Gravitace je definována jako síla, která působí mezi dvěma těly. Zatímco gravitace není nic jiného než síla, která působí pouze mezi povrchem Země a tělesem v jeho okolí.
Gravitační síla je to, co drží Zemi, Slunce a atmosféru pohromadě. Důvodem je skutečnost, že gravitační síla naší planety je zachována. Nejen to, ale také nám pomáhá udržovat bezpečnou vzdálenost mezi hvězdou a sluncem.
Otázka: Jaké jsou různé příklady účinku gravitace?
Odpověď: V našem okolí existuje několik příkladů účinků gravitace.
- Díky gravitační síle jsou plyny na slunci drženy pohromadě.
- Voda sedící na dně sklenice a plovoucí v horní části sklenice je způsobena gravitací.
- Přílivy a odlivy oceánu jsou způsobeny silou přitažlivosti mezi zemským povrchem a měsícem. Gravitace v tom také hraje svou roli.
- Revoluce měsíce kolem Země je výsledkem gravitační síly.
