Výpočet podle Newtonova gravitačního zákona – gravitační síla, hmotnost, vzdálenost

Definice Newtonova gravitačního zákona

Newtonův gravitační zákon popisuje vzájemné gravitační působení mezi dvěma hmotnými tělesy.

Každá dvě tělesa se přitahují silou, která je:

• přímo úměrná součinu jejich hmotností,
• nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdálenosti.

Gravitační síla

Velikost gravitační síly (F) mezi dvěma tělesy:

• F = G · (m₁ · m₂) / r²

kde:

• m₁, m₂ – hmotnosti těles,
• r – vzdálenost jejich středů,
• G – gravitační konstanta.

Gravitační konstanta

Gravitační konstanta (G) je univerzální fyzikální konstanta:

• G ≈ 6,67 · 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻²

Udává sílu, kterou se přitahují dvě tělesa o hmotnosti 1 kg ve vzdálenosti 1 m.

Směr gravitační síly

Gravitační síla působí vždy:

• ve směru spojnice středů obou těles,
• je přitažlivá (tělesa se přitahují).

Podle 3. Newtonova zákona působí obě tělesa na sebe stejně velkými, ale opačně orientovanými silami.

Gravitační pole a intenzita

Gravitační pole popisuje prostor kolem tělesa, ve kterém působí gravitační síla.

Intenzita gravitačního pole (g):

• g = F / m = G · M / r²

kde M je hmotnost tělesa, které pole vytváří.

Zajímavosti o gravitačním zákonu

• Zákon formuloval Isaac Newton v 17. století.
• Platí pro všechny objekty ve vesmíru – od atomů po galaxie.
• Gravitace je nejslabší ze základních fyzikálních sil.
• Je zodpovědná za pohyb planet, měsíců i pád těles na Zemi.
• V moderní fyzice je doplněna Einsteinovou teorií relativity.