万有引力計算機

ニュートンの万有引力の法則では、質量を持つあらゆる2つの物体は互いに引き合います。力の大きさは、万有引力定数に両方の質量を掛け、中心間距離の2乗で割った値です。この計算機では G を 6.6743 × 10^-11 ニュートン平方メートル毎キログラム平方とし、質量をキログラム、距離をメートルで入力します。結果の力はニュートンで表されます。 力はいずれの質量にも比例します。一方の質量を2倍にすると引力は2倍、両方を2倍にすると4倍になります。距離には逆2乗の関係があります。中心間距離を2倍にすると力は4分の1、3倍にすると9分の1になります。この急激な減少により、あらゆる質量間に重力が働いていても、日常の物体同士の引力は気付かないほど小さくなります。 密度分布が球対称の物体では、外部への重力効果を、各物体の全質量が中心に集中しているものとして扱えます。物体の大きさが互いの距離に比べて十分小さい場合にも、質点近似が有効です。一方、近接した不規則な物体や広がりを持つ物体では、各部分の距離が異なるため精度が下がります。その場合は、質量分布にわたって力を積分する詳細なモデルが必要です。 ニュートンの式は、授業の問題、実験室規模の見積もり、多くの通常条件における宇宙機の計算、惑星の比較で非常によく機能します。最高精度が必要な場合、非常に強い重力場、相対論的条件では一般相対性理論が必要です。小さなスケールでは他の力が支配的なことがあり、惑星付近での見かけの重さは自転、高度、緯度、地域の地質にも左右されます。 物体表面の隙間ではなく、中心間距離を使ってください。入力はすべてSI単位にそろえるか、事前に換算します。グラムは 1000 で割るとキログラム、キロメートルは 1000 を掛けるとメートルです。科学的記数法により、非常に小さい値も大きい値も明確に表示できます。この教育用の結果には、他の天体、運動、潮汐効果、相対論的補正は含まれませんが、ニュートンの基本モデルを直接かつ再現可能な形で適用できます。