Gravitacijos konstanta: Skirtumas tarp puslapio versijų

Ištrintas turinys Pridėtas turinys
Slapuke (aptarimas | indėlis)
S Atmestas Slapuke pakeitimas, grąžinta paskutinė versija (Homo keitimas)
Eilutė 1:
'''Gravitacijos konstanta''' ('''visuotinės traukos konstanta''', '''gravitacinė konstanta''' arba '''Niutono konstanta'''), žymima <math> '''{G'''} \ </math>, yra [[Fizika|fizikinė]] proporcingumo konstanta ''[[Niutono gravitacijos dėsnis|Niutono'' gravitacijos dėsnyje]]. Šis dėsnis teigia, kad traukos tarp dviejų kūnų [[jėga]] yra proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui:<br/>[[Vaizdas:NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg|thumb|200px|left]]<br />Gravitacijos konstanta tiksliai išmatuoti yra gana sunku. 2006 metų CODATA rekomenduojama gravitacijos konstantos vertė yra:<br />
== Gravitacijos konstanta ==
 
''''' (visuotinės traukos konstanta, gravitacinė konstanta arba Niutono konstanta), žymima '''G''', yra fizikinė proporcingumo konstanta ''Niutono'' gravitacijos dėsnyje. Šis dėsnis teigia, kad traukos tarp dviejų kūnų jėga yra proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui:<br/>[[Vaizdas:NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg|thumb|200px|left]]<br />Gravitacijos konstanta tiksliai išmatuoti yra gana sunku. 2006 metų CODATA rekomenduojama gravitacijos konstantos vertė yra:<br />
: <math> F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} </math>
 
Gravitacijos konstanta yra dydis, kurį gana sunku tiksliai išmatuoti. 2006 metų [[CODATA]] rekomenduojama gravitacijos konstantos vertė yra:
: <math> G = \left(6.67428 \plusmn 0.0010 \right) \times 10^{-11} \ \mbox{m}^3 \ \mbox{kg}^{-1} \ \mbox{s}^{-2} \, </math>
:: <math> = \left(6.67428 \plusmn 0.0010 \right) \times 10^{-11} \ \mbox{N} \ \mbox{m}^2 \ \mbox{kg}^{-2} \, </math>
:: <math> = \left(6.67428 \plusmn 0.0010 \right) \times 10^{-8} \ \mbox{cm}^3 \ \mbox{g}^{-1} \ \mbox{s}^{-2} \, </math>
:: <math> = \left(6.67428 \plusmn 0.0010 \right) \times 10^{-8} \ \mbox{cm}^3 \ \mbox{g}^{-1} \ \mbox{s}^{-2} \, </math><br />Vadinamojoje Planko vienetų sistemoje G yra prilyginama vienetui.<br /><br /><br /><br />'''Dydžiai ir vienetai'''<br /><br />Makroskopiniuose atstumuose, gravitacijos jėga yra daug silpnesnė, palyginti su kitomis fundamentaliomis jėgomis: stipriąją, silpnąją ir elektromagnetinę. Pavyzdžiui, gravitacinė jėga tarp protonų ir elektronų, kai atstumas tarp jų 1 m, yra maždaug 10<sup>-67</sup> N, o elektromagnetinė jėga tarp dviejų dalelių yra maždaug 10<sup>-28</sup> N. Abi šios jėgos yra labai mažos. Elektromagnetinė jėga šiame pavyzdyje yra 39 kartus didesnė nei gravitacijos jėga, t.y. santykis tarp jėgų yra maždaug toks pat, kaip santykis, kaip Saulės masės 2*10<sup>30</sup>kg ir vieno mikrogramo mase (10<sup>-9</sup>kg).<br />Iš Niutono gravitacijos dėsnio seka, kad bet koks Masės M ir spindulio r kosminis kūnas, savo paviršiuje sukuria laisvojo kritimo pagreitį <math>g = GM/r^2</math>. T.y. žinant dydžius g, G ir r, galima nustatyti kosminio kūno masę arba kosminio kūno vidutinį tankį M/V. <br />Laisvojo kritimo pagreitis buvo žinomas iš Galileo Galilėjaus eksperimentų, o Žemės spindulį dar antikiniais laikais buvo pamatavęs Eratosfenas. Tad žinodami gravitacijos konstantą G galima buvo nustatyti Žemės masę arba jos vidutinį tankį.<br /><br />'''Matavimo istorija '''<br /><br />Pirmą kartą fundamentalioji gravitacinė konstanta G buvo paminėta Niutono gravitacijos dėsnyje, bet iki 1798m. jos skaitinė reikšmė buvo nežinoma. Po Niutono mirties – britų mokslininkas Henris Kavendišas (Henry Cavendish) netiesiogiai išmatavo G konstantos reikšmę naudodamas sukamąsias svarstykles. Kadangi žinant G galima nustatyti Žemės masę, H. Kavendišas dar vadinamas žmogumi, kuris pasvėrė Žemę. <br />H. Kavendišas naudojo du didesnius švino rutuliukus pakabintus horizontaliai, ir du mažesnius, kurie nežymiai traukė vienas kitą.<br />Pagrindinę H. Kavendišo eksperimento idėja galima suprasti iš diagramos:<br/>[[Vaizdas:Cavendish_Torsion_Balance_Diagram.svg|thumb|200px|left]]<br />
 
[[Vaizdas:Cavendish_Experiment.png‎|thumb|200px|right|Kavendišo eksperimento bendra scema]] <br />[[Vaizdas:CavendishSchematic111.jpg‎|thumb|200px|right|Kavendišo eksperimento mazgo schema]]<br />G yra gana sunku įvertinti, jos negalima nustatyti netiesiogiai iš kitų fundamentalių gamtos konstantų, kaip tai daroma kituose fizikos srityse.<br /><br /><br />Didžiojoje “Britanikos” enciklopedijoje tvirtinama, kad H. Kavendišas nustatė gravitacijos konstantos reikšmę G=6,754•10-11 м³/(кг•с³) [1]. Tą pati tvirtina E. Koenas (E.R. Cohen), C. Krouvas (C.M. Crowe), J. Diumondas (J.W.M.Dumond) [2] ir A. Kukas (A.H Cook) [3]. Leonas Kuperis (L. Cooper) savo dvitomyje pateikia kitokią reikšmę G=6.71•10-11м³/(кг•с³) [4], o O. Spiridonovas dar viną: klasikiniame darbe [0] H. Kavendišas ne pateikė jokios gravitacinės konstantos reikšmės. Jis nustatė vidutinį Žemės tankį  = 5.48 g/cm3 (Šiuolaikinė reikšmė  = 5.52 g/cm3). Tačiau iš santykių (1) seka, kad žinant vidutinį tankį galima nustatyti ir gravitacijos konstantos reikšmę G. <br /><br /><br />H. Kavendišo eksperimentas patvirtino, kad Žemės gelmėse turi būti sunkiųjų elementų, nes paviršinis Žemės tankis sudaro tik apie 2 g/cm3. Išreikštoje formoje gravitacinės konstantos reikšmė pirmą kartą buvo paminėta matyt tik S. Puasono darbe “Traktatas apie mechaniką” (1811) ) [6]. Kas pirmas paskaičiavo gravitacinės konstantos reikšmę, kuri seka iš H. Kavendišo eksperimentų istorikam nežinoma.<br /><br />'''Tolimesni matavimai'''<br /><br />[[Vaizdas:lentele.jpg]]<br /><br />'''Taip pat žiūrėkite:'''<br />[[Cavendish experiment]] <br />[[Standard gravity]]<br />[[Planck units]]<br />[[Dirac large numbers hypothesis]]<br />[[Accelerating Universe]]<br />[[Gravity expressed in terms of orbital period]]<br />[[Lunar Laser Ranging Experiment]]<br />[[Cosmological constant]]<br />[[Gravitational coupling constant]]<br /><br />'''Nuorodos'''<br />[0] Cavendish H. Experiments to determine the density of the earth //Phil. Trans. of Royal Soc. of London. 1798. Vol.88. P.469-526.<br />[1] Britannica. 1973. Vol.8. с.294<br />[2] Cohen E.R., Crowe C.M., Dumond J.W.M. Fundamental constants of physics. N.Y., L., 1957. p.16<br />[3] Cook A.H. Experiments on gravitation //Three hundred years of gravitation. Cambridge, 1987 с.74<br />[4] Купер Л. Физика для всех. Введение в сущность и структуру физики. М., 1973 с.79<br />[5] Спиридонов О. П. Фундаментальные физические постоянные. М., 1991., с.51<br />[6] Poisson S.D. Traité de mecaniqué. Paris, 1811. T.1-2.<br />[7] Peter J. Mohr and Barry N.Taylor. Constants in the category "All constants"; Reviews of Modern Physics, Vol 72, No. 2, 2000<br />[8] The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. N.482, May 3, 2000.<br />[9] J. B. Fixler; G. T. Foster; J. M. McGuirk; M. A. Kasevich (2007-01-05), "Atom Interferometer Measurement of the Newtonian Constant of Gravity", Science 315 (5808): 74–77, doi:10.1126/science.1135459, [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/315/5808/74]
Vadinamojoje [[Planko vienetų sistema|Planko vienetų sistemoje]] <math> {G} \ </math> yra prilyginama vienetui.
 
{{mechanika-stub}}
 
[[Kategorija:Fizikinės konstantos]]
[[Kategorija:Gravitacija]]
 
[[ar:ثابت الجاذبية]]
[[be:Гравітацыйная пастаянная]]
[[bg:Гравитационна константа]]
[[bn:মহাকর্ষ ধ্রুবক]]
[[ca:Constant de la gravitació]]
[[ckb:نەگۆڕی ڕاکێشان]]
[[cs:Gravitační konstanta]]
[[da:Den universelle gravitationskonstant]]
[[de:Gravitationskonstante]]
[[el:Επιτάχυνση της βαρύτητας]]
[[en:Gravitational constant]]
[[eo:Gravita konstanto]]
[[es:Constante de gravitación universal]]
[[et:Gravitatsioonikonstant]]
[[eu:Grabitazio unibertsalaren konstantea]]
[[fa:ثابت گرانش]]
[[fi:Gravitaatiovakio]]
[[fr:Constante gravitationnelle]]
[[he:קבוע הכבידה]]
[[hu:Gravitációs állandó]]
[[it:Costante di gravitazione universale]]
[[ja:万有引力定数]]
[[ka:გრავიტაციული მუდმივა]]
[[kk:Гравитациялық тұрақты]]
[[ko:중력상수]]
[[ml:ഗുരുത്വാകര്‍ഷണസ്ഥിരാങ്കം]]
[[nl:Gravitatieconstante]]
[[nn:Gravitasjonskonstanten]]
[[no:Gravitasjonskonstanten]]
[[pl:Stała grawitacji]]
[[pt:Constante gravitacional universal]]
[[ru:Гравитационная постоянная]]
[[simple:Gravitational constant]]
[[sl:Gravitacijska konstanta]]
[[sr:Гравитациона константа]]
[[sv:Gravitationskonstanten]]
[[tr:Yerçekimi sabiti]]
[[uk:Гравітаційна стала]]
[[vi:Hằng số hấp dẫn]]
[[zh:万有引力常数]]