ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ความโน้มถ่วง"
Benzzneb1996 (คุย | ส่วนร่วม) ป้ายระบุ: เพิ่มข้อความไม่เป็นวิกิขนาดใหญ่ |
ลไม่มีความย่อการแก้ไข |
||
บรรทัด 1: | บรรทัด 1: | ||
{{ต้องการอ้างอิง}} |
{{ต้องการอ้างอิง}} |
||
[[ไฟล์:Solar sys.jpg|thumb|200px|ความโน้มถ่วงทำให้[[ดาวเคราะห์]]ต่างๆ ยังคง[[การหมุน|หมุน]]รอบ[[ดวงอาทิตย์]] ไม่หลุดออกจากวงโคจร (ภาพไม่เป็นไปตามอัตราส่วน)]] |
[[ไฟล์:Solar sys.jpg|thumb|200px|ความโน้มถ่วงทำให้[[ดาวเคราะห์]]ต่างๆ ยังคง[[การหมุน|หมุน]]รอบ[[ดวงอาทิตย์]] ไม่หลุดออกจากวงโคจร (ภาพไม่เป็นไปตามอัตราส่วน)]] |
||
'''ความโน้มถ่วง''' ({{lang-en|gravity}}) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติ |
'''ความโน้มถ่วง''' ({{lang-en|gravity}}) เป็นปรากฏการณ์ของธรรมชาติที่โลกได้ทำให้วัตถุหรือกายภาพทั้งหมดถูกดึงดูดเข้าหากัน ความโน้มถ่วงทำให้วัตถุหรือกายภาพนั้นมีน้ำหนักและทำให้วัตถุตกสู่ลงพื้นเมื่อปล่อยลง แรงโน้มถ่วงนั้นจะทำให้วัตถุต่างต่างๆติดอยู่กับพื้น ไม่อย่างนั้นวัตถุหรือสิ่งของต่างๆก็ลอยขึ้นฟ้าแม้กระทั่งชั้นบรรยากาศ แรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งในสี่แรงหลัก ซึ่งประกอบด้วย '''แรงโน้มถ่วง''' [[แรงแม่เหล็กไฟฟ้า]] [[แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน]] และ [[แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม]] ในจำนวนแรงทั้งสี่แรงหลัก แรงโน้มถ่วงมีค่าน้อยที่สุด ถึงแม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะเป็นแรงที่เราไม่สามารถรับรู้ได้มากนักเพราะความเบาบางของแรงที่กระทำต่อเรา แต่ก็เป็นแรงเดียวที่ยึดเหนี่ยวเราไว้กับพื้นโลก แรงโน้มถ่วงมีความแรงแปรผันตรงกับมวล และแปรผกผันกับระยะทางยกกำลังสอง ไม่มีการลดทอนหรือถูกดูดซับเนื่องจากมวลใดๆ ทำให้แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่สำคัญมากในการยึดเหนี่ยว[[เอกภพ]]ไว้ด้วยกัน |
||
นิวตันได้ค้นพบปรากฎการณ์ธรรมชาติของแรงดึงดูดโน้มถ่วงระหว่างวัตถุใดๆ สองวัตถุ นิวตันได้ทำการตีพิมพ์กฏความโน้มถ่วงขึ้นพร้อมกับกฏการเคลื่อนที่ 3ข้อของเขา ในปี พ.ศ. 2230 เราอาจบอกกฏนี้ได้ดังนี้ |
|||
⚫ | |||
"ทุกอนุภาคสสารนี้เอกภพดึงดูดทุกอนุภาคอื่นด้วยแรงซึ่งแปรผันตรงกับผลคูณของมวลของอนุภาคและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างอนุภาคทั้งสองนั้น" |
|||
⚫ | |||
== ประวัติศาสตร์ == |
== ประวัติศาสตร์ == |
รุ่นแก้ไขเมื่อ 22:43, 24 ตุลาคม 2559
บทความนี้ไม่มีการอ้างอิงจากแหล่งที่มาใด |
ความโน้มถ่วง (อังกฤษ: gravity) เป็นปรากฏการณ์ของธรรมชาติที่โลกได้ทำให้วัตถุหรือกายภาพทั้งหมดถูกดึงดูดเข้าหากัน ความโน้มถ่วงทำให้วัตถุหรือกายภาพนั้นมีน้ำหนักและทำให้วัตถุตกสู่ลงพื้นเมื่อปล่อยลง แรงโน้มถ่วงนั้นจะทำให้วัตถุต่างต่างๆติดอยู่กับพื้น ไม่อย่างนั้นวัตถุหรือสิ่งของต่างๆก็ลอยขึ้นฟ้าแม้กระทั่งชั้นบรรยากาศ แรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งในสี่แรงหลัก ซึ่งประกอบด้วย แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน และ แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม ในจำนวนแรงทั้งสี่แรงหลัก แรงโน้มถ่วงมีค่าน้อยที่สุด ถึงแม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะเป็นแรงที่เราไม่สามารถรับรู้ได้มากนักเพราะความเบาบางของแรงที่กระทำต่อเรา แต่ก็เป็นแรงเดียวที่ยึดเหนี่ยวเราไว้กับพื้นโลก แรงโน้มถ่วงมีความแรงแปรผันตรงกับมวล และแปรผกผันกับระยะทางยกกำลังสอง ไม่มีการลดทอนหรือถูกดูดซับเนื่องจากมวลใดๆ ทำให้แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่สำคัญมากในการยึดเหนี่ยวเอกภพไว้ด้วยกัน
นิวตันได้ค้นพบปรากฎการณ์ธรรมชาติของแรงดึงดูดโน้มถ่วงระหว่างวัตถุใดๆ สองวัตถุ นิวตันได้ทำการตีพิมพ์กฏความโน้มถ่วงขึ้นพร้อมกับกฏการเคลื่อนที่ 3ข้อของเขา ในปี พ.ศ. 2230 เราอาจบอกกฏนี้ได้ดังนี้
"ทุกอนุภาคสสารนี้เอกภพดึงดูดทุกอนุภาคอื่นด้วยแรงซึ่งแปรผันตรงกับผลคูณของมวลของอนุภาคและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างอนุภาคทั้งสองนั้น"
นอกเหนือจากความโน้มถ่วงที่เกิดระหว่างมวลชองวัตถุแล้ว ความโน้มถ่วงยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการที่เราเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน เช่น การเพิ่มหรือลดความเร็วของวัตถุ การเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เป็นต้น
ประวัติศาสตร์
ส่วนนี้รอเพิ่มเติมข้อมูล คุณสามารถช่วยเพิ่มข้อมูลส่วนนี้ได้ |
กฎความโน้มถ่วงของนิวตัน
ในปี พ.ศ. 2230 ไอแซก นิวตัน ได้ค้นพบกฎความโน้มถ่วงดังนี้
F | แทนความโน้มถ่วงระหว่างมวลทั้งสอง |
G | แทนค่านิจโน้มถ่วงสากล |
m1 | แทนมวลของวัตถุแรก |
m2 | แทนมวลของวัตถุที่สอง |
r | แทนระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง |
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ได้เผยแพร่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในปี พ.ศ. 2459 โดยเนื้อหาแสดงถึงการอธิบายความโน้มถ่วงที่มีพื้นฐานมาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและกฎความโน้มถ่วงของนิวตันในรูปแบบของกาลอวกาศ (อังกฤษ: Spacetime) เชิงเรขาคณิตที่สามารถอธิบายได้ด้วยสมการสนามของไอน์สไตน์ (อังกฤษ: Einstein field Equation) ดังนี้
แทน ริชชี่เทนเซอร์ความโค้ง (Ricci Tensor Curvature) | |
แทนความโค้งเชิงสเกลาร์ (Scalar Curvature) | |
แทนเมตริกซ์เทนเซอร์ | |
แทนค่าคงตัวจักรวาล (Cosmological Constant) | |
แทนค่านิจโน้มถ่วงสากล (Gravity Constant) | |
แทนความเร็วแสง | |
แทนเทนเซอร์ความเค้น-พลังงาน (Stress-Energy Tensor) |
หัวข้อเฉพาะ
ความโน้มถ่วงของโลก
จากกฎความโน้มถ่วงของนิวตัน ความโน้มถ่วงของโลกที่กระทำกับมวลใดๆ จะขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างศูนย์กลางมวลของโลกกับศูนย์กลางมวลวัตถุยกกำลังสอง ดังนั้นแรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณต่างๆ จึงมีค่าไม่เท่ากัน และเนื่องจากโลกมีการหมุนรอบตัวเองมีผลทำให้เกิดแรงหนีศูนย์กลาง แรงหนีศูนย์กลางนี้จะหักล้างกับแรงโน้มถ่วงของโลก แรงหนีศูนย์กลางจะมีค่ามากที่สุดบริเวณเส้นศูนย์สูตร และมีค่าน้อยที่สุดบริเวณขั้วโลก ผลของแรงหนีศูนย์กลางนี้ทำให้แรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณเส้นศูนย์สูตรมีค่าน้อยกว่าแรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณขั้วโลกเหนือ นอกจากนั้น โลกก็มิได้เป็นทรงกลมโดยสมบูรณ์ แต่แป้นตรงกลางเล็กน้อยคล้ายผลส้ม ทำให้ระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของโลกถึงพื้นผิวโลกแปรผันไปตามละติจูด
สำหรับการคำนวณทางวิศวกรรมโดยทั่วไปความเปลี่ยนแปลงของค่าแรงโน้มถ่วงไม่ถือเป็นนัยสำคัญ จึงสามารถใช้ค่าเฉลี่ยของแรงโน้มถ่วงของโลกได้ โดยกำหนดให้ ความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงของโลก (g) มีค่าเท่ากับประมาณ 9.81(~10) เมตรต่อวินาทีกำลังสอง
สนามโน้มถ่วง
แรงโน้มถ่วงของโลกคือแรงที่โลกดึงดูดวัตถุบนโลกไม่ให้หลุดลอยไปในอวกาศ ซึ่งแรงโน้มถ่วงของโลกที่มีผลต่อวัตถุจะมากหรือน้อยจะขึ้นอยู่กับ ชนิดของมวลของวัตถุและระยะห่างวัตถุกับจุดศูนย์กลางของโลก
มวลของสาร(Mass) คือปริมาณเนื้อสาร ซึ่งมีค่าคงตัว มีหน่วยเป็นกิโลกรัม
น้ำหนัก (weight) คือแรงเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกที่กระทำติ่วัตถุ มีหน่วยตามระบบเอสไอ คือ นิวตัน(N)
W = mg
W แทน น้ำหนัก
M แทน มวล
g แทน ค่าความเร่งเนื่องจากแรงดึดดูดของโลก(9.8 m/s2)
"ทุกอนุภาคสสารนี้เอกภพดึงดูดทุกอนุภาคอื่นด้วยแรงซึ่งแปรผันตรงกับผลคูณของมวลของอนุภาคและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างอนุภาคทั้งสองนั้น"
วัตถุมีมวล m จะมีแรงโน้มถ่วงกระทำต่อวัตถุขนาดเท่ากัน
F = mg เมื่อ g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก = 9.81 m/s.s
ถ้า m มีหน่วยเป็นกิโลกรัม
F จะมีหน่วยเป็นนิวตัน
แรง F นี้คือสิ่งที่เรามักเรียกว่า "น้ำหนัก" (Weight) เนื่องจาก g มีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งต่างๆ ของโลก แรง F จึงมีค่าเปลี่ยนไปด้วยเล็กน้อย
https://sites.google.com/site/supod45/sc30113/12557/room12/12/179962.jpg?attredirects=0
สนามโน้มถ่วง เมื่อปล่อยวัตถุ วัตถุจะตกสู่พื้นโลกเนื่องจากโลกมีสนามโน้มถ่วง (gravitational field) อยู่รอบโลก สนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดึงดูดกระทำต่อมวลของวัตถุทั้งหลาย แรงดึงดูดนี้เรียกว่า แรงโน้มถ่วง (gravitational force)
แรงโน้มถ่วงและสนามโน้มถ่วงของโลก
แรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำต่อวัตถุบนโลกคือน้ำหนัก (weight) ของวัตถุนั้น (น้ำหนักมีหน่วยเป็น นิวตัน) สำหรับวัตถุมวล บนผิวโลกจะมีน้ำหนักเท่ากับ มีทิศเข้าสู่จุดศูนย์กลางโลกโดยที่ผิวโลกขนาดของ มีค่าประมาณ 9.8 m/s2
ข้อสังเกต
- W ไม่ได้หมายถึงน้ำหนักที่อ่านได้จากตาชั่ง - น้ำหนักและค่า g ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุบนผิวโลก และจะเปลี่ยนแปลงตามความสูงต่ำจากผิวโลกแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุก็คือ
น้ำหนัก (weight)ของวัตถุบนโลก หาได้จากสมการ W=mgเมื่อ m เป็นมวลของวัตถุที่มีหน่วยเป็นกิโลกรัม(kg)
- g เป็นความเร่งโน้มถ่วง ณ ตำแหน่งที่วัตถุวางอยู่ มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทียกกำลังสองและW เป็นน้ำหนักของวัตถุุที่มีหน่วยเป็นนิวตัน (N)
แหล่งอ้างอิง https://sites.google.com/site/supod45/sc30113/12557/room12/12