ผลต่างระหว่างรุ่นของ "กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน"
ไม่มีความย่อการแก้ไข |
ไม่มีความย่อการแก้ไข ป้ายระบุ: ถูกย้อนกลับแล้ว การแก้ไขแบบเห็นภาพ แก้ไขจากอุปกรณ์เคลื่อนที่ แก้ไขจากเว็บสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ |
||
บรรทัด 1: | บรรทัด 1: | ||
{{ต้องการอ้างอิง}} |
{{ต้องการอ้างอิง}} |
||
[[ไฟล์:Newtonslawofgravity.ogv|190px|thumb]] |
|||
[[ไฟล์:Newtonslawofgravity.ogv|190px|thumb|ศาสตราจารย์วอลเตอร์ เลวิน (Prof. [[Walter Lewin]]) กำลังอธิบายกฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตันในหลักสูตร 8.01 ที่[[สถาบันเอ็มไอที]] ([http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-01-physics-i-classical-mechanics-fall-1999/video-lectures/lecture-11/ MIT course 8.01])<ref> |
|||
{{cite video|people=[[Walter Lewin]]|date = October 4, 1999|title= Work, Energy, and Universal GravitatioT Course 8.01: Classical Mechanics, Lecture 11.|url= http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-01-physics-i-classical-mechanics-fall-1999/video-lectures/lecture-11/|format=ogg|medium=videotape|language=en|publisher=[[MIT OpenCourseWare|MIT OCW]]|location=Cambridge, MA USA|accessdate=December 23, 2010|time=1:21-10:10|ref=lewin}}</ref>]] |
|||
[[ไฟล์:Gravitation.gif|190px|thumb|ดาวเทียมและกระสุนปืนทั้งหมดล้วนแล้วแต่เป็นไปตามกฏแห่งแรงโน้มถ่วงของนิวตันทั้งสิ้น]] |
[[ไฟล์:Gravitation.gif|190px|thumb|ดาวเทียมและกระสุนปืนทั้งหมดล้วนแล้วแต่เป็นไปตามกฏแห่งแรงโน้มถ่วงของนิวตันทั้งสิ้น]] |
||
'''กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน''' |
'''กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน''' ระบุว่า แต่ละจุดมวลในเอกภพจะดึงดูดจุดมวลอื่นๆ ด้วยแรงที่มีขนาดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของมวลทั้งสอง และเป็นสัดส่วนผกผันกับค่ากำลังสองของระยะห่างระหว่างกัน นี่คือกฎฟิสิกส์ทั่วไปที่ได้จากการสังเกตการณ์ของ[[ไอแซก นิวตัน]] เป็นส่วนหนึ่งของ[[กลศาสตร์ดั้งเดิม]] และเป็นส่วนสำคัญอยู่ในงานของนิวตันชื่อ ''[[Philosophiae Naturalis Principia Mathematica]]'' ("the Principia") ซึ่งเผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม ค.ศ. 1687 |
||
กฎดังกล่าวแสดงเป็นสมการได้ดังนี้ |
กฎดังกล่าวแสดงเป็นสมการได้ดังนี้ |
รุ่นแก้ไขเมื่อ 18:25, 22 กุมภาพันธ์ 2564
บทความนี้ไม่มีการอ้างอิงจากแหล่งที่มาใด |
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/Gravitation.gif/190px-Gravitation.gif)
กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน ระบุว่า แต่ละจุดมวลในเอกภพจะดึงดูดจุดมวลอื่นๆ ด้วยแรงที่มีขนาดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของมวลทั้งสอง และเป็นสัดส่วนผกผันกับค่ากำลังสองของระยะห่างระหว่างกัน นี่คือกฎฟิสิกส์ทั่วไปที่ได้จากการสังเกตการณ์ของไอแซก นิวตัน เป็นส่วนหนึ่งของกลศาสตร์ดั้งเดิม และเป็นส่วนสำคัญอยู่ในงานของนิวตันชื่อ Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ("the Principia") ซึ่งเผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม ค.ศ. 1687
กฎดังกล่าวแสดงเป็นสมการได้ดังนี้
- ,
โดยที่:
- F คือแรงดึงดูดระหว่างมวล,
- G คือ ค่าคงที่โน้มถ่วงสากล,
- m1 คือมวลก้อนแรก,
- m2 คือมวลก้อนที่สอง, และ
- r คือระยะห่างระหว่างมวล
สมมติว่าระบบเอสไอ (SI units), F มีหน่วยวัดเป็นนิวตัน (N), m1 และ m2 เป็นกิโลกรัม (kg), r ในหน่วยเมตร (m) และ ค่าคงที่ G จะประมาณเท่ากับ 6.674×10−11 นิวตัน เมตร2 กิโลกรัม−2 [1] ค่าคงที่ G เป็นค่าที่ถูกกำหนดได้อย่างถูกต้องเป็นครั้งแรกจากผลการทดลองของคาเวนดิช (Cavendish experiment) ที่ดำเนินการโดย เฮนรี คาเวนดิช นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษในปี ค.ศ. 1798, แม้ว่าคาเวนดิชจะไม่ได้คำนวณค่าเชิงตัวเลข G ด้วยตัวของเขาเองก็ตาม การทดลองครั้งนี้ยังเป็นครั้งแรกของการทดสอบทฤษฎีของนิวตันของความโน้มถ่วงระหว่างมวลในห้องปฏิบัติการอีกด้วย มันเกิดขึ้นหลังจากเวลาผ่านไป 111 ปี หลังจากการประกาศตีพิมพ์คัมภีร์ Principia ของนิวตันและ 71 ปีหลังจากการตายของนิวตัน, จึงยังไม่มีใครสามารถทำการคำนวณสมการของนิวตันให้สามารถใช้ค่าของ G; ได้แทนเขา ซึ่งมีแต่เขาผู้เดียวเท่านั้นที่สามารถคำนวณแรงที่สัมพันธ์กับแรงอื่น ๆ ได้
กฎของความโน้มถ่วงของนิวตันมีลักษณะคล้ายกฏของคูลอมบ์ (Coulomb's law) ของแรงทางไฟฟ้า, ซึ่งจะใช้ในการคำนวณหาขนาดของแรงทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าสองก้อน กฎทั้งสองนี้ ต่างก็เป็น "กฏกำลังสองผกผัน" (inverse-square laws) ที่แรงจะเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างวัตถุ
กฎของนิวตันถูกแทนที่ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แต่ยังใช้เป็นการประมาณค่าที่ยอดเยี่ยมของผลแห่งความโน้มถ่วงในการประยุกต์ส่วนใหญ่ จำเป็นต้องใช้สัมพัทธภาพเฉพาะเมื่อมีความจำเป็นสำหรับความแม่นยำอย่างยิ่งเท่านั้น หรือเมื่อจัดการกับสนามความโน้มถ่วงที่เข้มจัด เช่น สนามความโน้มถ่วงที่พบใกล้กับวัตถุที่มีขนาดใหญ่และหนาแน่นอย่างยิ่ง หรือที่ระยะใกล้มาก (เช่นวงโคจรของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์)
รูปแบบเวกเตอร์
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/Field_lines_mass_24_lines.gif/220px-Field_lines_mass_24_lines.gif)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5c/Gravitymacroscopic.svg/200px-Gravitymacroscopic.svg.png)
กฎความโน้มถ่วงสากลสามารถเขียนเป็นสมการเวกเตอร์ (vector equation) เพื่ออธิบายสำหรับทิศทางของแรงโน้มถ่วงเช่นเดียวกับขนาดของมัน ในสูตรนี้ปริมาณที่เป็นตัวหนาเป็นตัวแทนของเวกเตอร์
where
- F12 คือแรงที่ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในวัตถุที่ 2 อันเนื่องมาจากวัตถุที่ 1,
- G คือ ค่าคงที่โน้มถ่วงสากล (gravitational constant),
- m1 และ m2 คือ มวลของวัตถุที่ 1 และ 2 ตามลำดับ,
- |r12| = |r2 − r1| คือ ระยะทางระหว่างวัตถุที่ 1 และ 2 และ
- คือ เวกเตอร์หนึ่งหน่วย (unit vector) จากวัตถุที่ 1 ถึง วัตถุที่ 2
หมายเหตุ
- ↑ Taylor, Barry N.; Newell, David B. (2008). "CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006" (PDF). Rev. Mod. Phys. 80: 633–730. doi:10.1103/RevModPhys.80.633.
{{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์) Direct link to value..