กฎความโน้มถ่วงสากล นักวิทยาศาสตร์ในสมัยโบราณสังเกตพบว่า ดวงจันทร์โคจรรอบโลกส่วนโลกและดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ โดยวงโคจรของดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์มีลักษณะเป็นวงกลมหรือวงรี แม้แคปเลอร์ (Kepler) จะพบกฎการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ได้ แต่ก็ยังไม่มีใครสามารถอธิบายเหตุผลในการโคจรลักษณะเช่นนี้ได้ นิวตันได้นำผลการสังเกตของนักดาราศาสตร์ทั้งหลายมาสรุปว่า การที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ได้ เนื่องจากมีแรงกระทำระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเคราะห์ เขาเชื่อว่าแรงนี้เป็น แรงดึงดูดระหว่างมวล ของดวงอาทิตย์กับมวลของดาวเคราะห์ และยังเชื่อว่าแรงดึงดูดระหว่างมวล เป็นแรงธรรมชาติ และจะมีแรงดึงดูดระหว่างวัตถุทุกชนิดที่มีมวลในเอกภพ นิวตันจึงเสนอกฎแรงดึงดูดระหว่างมวลซึ่งมีใจความว่า“วัตถุทั้งหลายในเอกภพจะออกแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน โดยขนาดของแรงดึงดูดระหว่างวัตถุคู้หนึ่งๆ จะ แปรผันตรงกับผลคูณระหว่างมวลของวัตถุทั้งสอง และจะแปรผกผันกับกำลังสองระยะทาง ระหว่างวัตถุทั้งสองนั้น” จากกฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน
ตัวอย่างที่ 9 รถบรรทุกขนาด 20 ตัน กับรถเก๋ง ขนาด 1.5 ตัน จอดอยู่ห่างกัน 10 เมตร ขณะนั้นมีแรงดึงดูดกันกี่นิวตัน
ตัวอย่างที่ 10 โลกมีมวล 5.98 x 1024 kg จุดศูนย์กลางโลกอยู่ห่างจาก จุดศูนย์กลางของดวงจันทร์ขนาด 3.84 x 108 m. และมวลของดวงจันทร์ มีค่า 7.36 x1022 kg มวลทั้งสองมีแรงดึงดูดระหว่างกันเท่าไร จากสมการ
แทนค่าตัวแปร
ได้แรงดึงดูด
ความโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วง และน้ำหนัก (1) ความโน้มถ่วง (Gravity) (2) แรงโน้มถ่วง (Gravitational Force) คือแรงดึงดูดระหว่างมวล (3) สนามโน้มถ่วง (Gravitational Field) คือบริเวณมีแรงโน้มถ่วง(ไปถึง) (4) น้ำหนัก (Weight)คือแรงโน้มถ่วงที่โลกดึงดูดวัตถุ การพิจารณาเพิ่ม วัตถุ มวล m อยู่ที่ผิวโลกห่างจากจุดศูนย์กลางของโลก RE โลกมีมวล ME W เป็นน้ำหนักของวัตถุ G เป็นค่านิจโน้มถ่วงสากล g เป็นค่าความเร่งเนื่องจาก แรงดึงดูดของโลก Fg เป็นแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน
1. แรงดึงดูดระหว่างมวล นั่นคือ
2. กฎข้อ 2 ของนิวตัน
3. น้ำหนักของวัตถุบนผิวโลก จะได้
การคำนวณค่ามวลของโลก แรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุ คือ น้ำหนัก
แทนค่าในสมการ
เพราะฉะนั้นจะได้
แทนค่าตัวแปร
มวลของโลกมีค่า
|
