Как рассчитать силу тяжести
Сила гравитации считается в физике одним из фундаментальных взаимодействий. Наиболее важным свойством силы гравитации является то, что она универсальна —
 все предметы притягиваются друг к другу. Действующая между двумя объектами сила гравитации зависит от величины их масс и расстояния между ними.
1. **Запишите уравнения для силы гравитации, с которой объекты притягиваются друг к другу:** Fграв = (Gm1m2)/d. Для расчета гравитационной силы необходимо знать массы взаимодействующих объектов и расстояние между ними. Входящие в формулу величины перечислены ниже.


Fграв — сила гравитации;

G — гравитационная постоянная, равная 6,673 x 10 Нм/кг;


m1 — масса первого объекта;

m2 — масса второго объекта;

d — расстояние между центрами масс двух объектов.
Иногда вместо d используют обозначение r. Оба символа соответствуют расстоянию между двумя объектами.
2. **Используйте соответствующие метрические единицы измерения.** В данное уравнение следует подставлять величины, выраженные в метрических единицах. Масса объектов должна быть выражена в килограммах (кг), а расстояние — в метрах (м). Прежде чем приступить к вычислениям, необходимо перевести все величины в метрические единицы измерения.
3. **Определите массу рассматриваемого объекта.** Достаточно мелкие предметы можно взвесить на весах и найти их вес в килограммах (кг). Массу более крупных объектов можно поискать в справочниках или интернете. Обычно масса дается в условии физической задачи.
4. **Измерьте расстояние между двумя объектами.** Если вы хотите вычислить силу гравитации между каким-либо предметом и Землей, необходимо определить расстояние между этим предметом и центром Земли.

Расстояние от поверхности Земли до ее центра составляет около 6,38 x 10 м.

В интернете можно найти таблицы и другие данные с информацией о примерных расстояниях от центра Земли до предметов, которые находятся на определенной высоте над поверхностью Земли.
5. **Проделайте вычисления.** После того как вы найдете значения всех необходимых величин, их следует подставить в формулу и провести вычисления. Проследите, чтобы все величины были выражены в метрической системе и правильных единицах измерения. Массу следует подставлять в килограммах, а расстояние в метрах. После этого проделайте вычисления в правильном порядке.

Рассмотрим пример. Определите силу гравитации, которая действует на человека массой 68 кг, стоящего на поверхности Земли. Масса Земли составляет 5,98 x 10 кг.

Убедитесь, что все величины выражены в подходящих единицах измерения: m1 = 5,98 x 10 кг, m2 = 68 кг, G = 6,673 x 10 Нм/кг, d = 6,38 x 10 м.
Запишите формулу: Fграв = (Gm1m2)/d = [(6,67 x 10) x 68 x (5,98 x 10)]/(6,38 x 10).
Перемножьте массы двух объектов: 68 x (5,98 x 10) = 4,06 x 10.
Умножьте произведение m1 и m2 на гравитационную постоянную G: (4,06 x 10) x (6,67 x 10) = 2,708 x 10.
Возведите в квадрат расстояние между двумя объектами: (6,38 x 10) = 4,07 x 10.
Поделите произведение G x m1 x m2 на квадрат расстояния, в результате у вас получится сила гравитации в ньютонах (Н): 2,708 x 10/4,07 x 10 = 665 Н.
Таким образом, сила гравитации составляет 665 Н.
6. **Согласно второму закону Ньютона F = ma.** Этот закон гласит, что под действием силы (или отличной от нуля равнодействующей всех сил) тело будет двигаться с ускорением. Иными словами, если действующая на тело сила не уравновешена другими силами, данное тело будет двигаться с ускорением в направлении действия этой силы.

Данный закон можно выразить в виде уравнения F = ma, где F — сила, m — масса тела, a — ускорение.
По данному уравнению и известной величине ускорения свободного падения можно рассчитать силу гравитации, которая действует на любое тело на поверхности Земли.
7. **Узнайте об ускорении свободного падения.** На Земле сила гравитации вызывает ускорение 9,8 м/с. Таким образом, силу гравитации на поверхности Земли можно вычислить по простой формуле Fграв = mg.
Для более точного расчета силы гравитации можно использовать приведенное ранее уравнение Fграв = (GMЗемлиm)/d.
8. **Используйте метрическую систему мер.** В данное уравнение следует подставлять величины, выраженные в метрических единицах. Массу тела необходимо выразить в килограммах (кг), а ускорение — в метрах на секунду в квадрате (м/с). Перед вычислениями необходимо перевести все величины в метрические единицы измерения.
9. **Определите массу интересующего вас объекта.** Достаточно мелкие предметы можно взвесить на весах и определить их массу в килограммах (кг). Массу более крупных объектов можно поискать в справочниках или интернете. Обычно масса дается в условии физической задачи.
10. **Проведите вычисления.** После того как вы найдете значения всех необходимых величин, их следует подставить в формулу и провести вычисления. Проследите, чтобы все величины были выражены в метрической системе и правильных единицах измерения. Массу следует подставлять в килограммах, а расстояние в метрах. После этого проделайте вычисления в правильном порядке.

Возьмем приведенную выше задачу и посмотрим, насколько точные результаты дает данная формула. Определим силу гравитации, которая действует на человека массой 68 кг, стоящего на поверхности Земли.
Убедимся, что все величины выражены в соответствующих единицах измерения: m = 68 кг, g = 9,8 м/с.
Запишем формулу: Fграв = mg = 68*9,8 = 666 Н.
Таким образом, уравнение F = mg дает силу гравитации 666 Н, в то время как более точная формула дает величину 665 Н. Как видно, эти значения практически одинаковы.