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1장 중력 자세히 분석하기(단위분석)
2장 일반 상대성 이론
3장 중력파
4장 지구중력학
5장 중력붕괴
6장 블랙홀의 물질 흡수 방향
7장 화이트홀
이 세상에 존재하는 힘의 종류를 나열한다면 1,중력 2.마찰력 3.장력 4.탄성력 5.전기력 6.자기력 7.핵력 등의 힘이 존재 하는데 이 힘들은 모두 뉴턴의 운동방정식 fma로 묶을수가 있습니다.
일단 중력과 만유인력의 뜻함은 같습니다.
흔하게 대부분의 사람들이 지구가 당기는 힘은 중력이고 달과 같이 다른 물질이 당기는 힘은 만유인력이라고 생각 하는데 중력도 모든 것의 끌어 당기는 힘을 뜻하고 있는 용어입니다.
하지만 물리학을 공부 하는 학생이라면 만유인력 자체가 물리용어가 아닌 설명 구절이기 때문에 물리학용어인 중력을 쓰는 것이 더 적절하다고 볼 수 있습니다.
중력의 작용 양상을 간단한 그림으로 표현하면 아래와 같습니다.
일반적으로 중력을 정의하면
이렇게 되는데 m1, m2 두 개의 곱이 곱해져 있는 경우는 작용-반작용을 고려한 결과입니다.
예를 들자면 한쪽의 질량이 커지게 되면, 끌어당기는 힘이 커지기 때문에 작용 반작용의 법칙에 의해 마찬가지로 다른쪽 방향도 똑같은 힘만큼이 작용되며 거리가 멀어지면, 그 작용하는 힘도 점점 줄어들게 되는데 이때의 힘은 거리 제곱에 반비례 하게 됩니다.이러한 역제곱의 법칙은 자연 현상에서 많이 관측되는 사실로 거리에 따른 빛의 밝기, 거리에 따른 파동에너지 같은 곳에서도 역제곱의 법칙을 확인할수 있습니다.
위에서 g는 만유인력 상수, 혹은 중력 상수라고 하는데 이 값은 g6.67*10^(-11)에 해당하는 값으로 아주 작아서 웬만한 물체에는 작용하고 있음을 느낄수가 없습니다.
또한 중력식은 fma로혹은 fmg와도 관련성이 있습니다.
중력식과 fma와의 관련성은 알기 쉽게 그림으로 표현한다면 다음장 첫표지에 나오는 그림과 같습니다.
다음으로 중력식과 fmg와의 관련성으로 g값은 지구에서 작용 하는 값을 이야기 하고 지구가 무언가를 당기고 있고.또 그에 대한 반작용으로 무언가도 지구를 당기고 있을때 지구의 질량이 아주 큰값인 5.xxxx.xx.xx를 나타내고 있기 때문에 중력을 느낄수가 있습니다.
허나 중력은 거리의 제곱에 반비례 하기에 멀리 떨어지면 그 효과는 떨어집니다.결론은 여기서의 중력식 g는 fma에서 지구에 작용되어지는 가속도인 중력 가속도를 자주 쓰기에 특별하게 제정한것일 뿐입니다.
위의 그림은 지구가 질량 m인 물체를 지구가 끌어당기는 중력이 작용하고 있는 상황입니다.
이 때 가속도에 해당하는 a는 운동 제2 법칙에 의해 g*m/(rr)²가 됩니다.이때 위에 있듯이 g6.67*10^(-11), m5.xxxx.xx.xx, r6.xxxx.xx.xx, 그리고 위에 있는 값 중 지표면과 공 사이의 거리 r이 정해져 있지 않더라도 충분히 지구 근처에 있다면 9.8과 비슷한 값을 지닌다.
r(m) 0m 100m 1km 10km 1 km 10^12m a(m/s²)
9.xxxx.xx.xx
9.xxxx.xx.xx
9.82679299
9.799088059
6.164853168
3.8988609*10^(-10)
중력 자세히 분석하기(단위분석)
중력의 단위를 생각해 보도록 할때 우리는 뉴턴의 운동방적식 fma를 생각 하면질량에 해당하는 단위는 [kg] 을 채용했고, 가속도의 단위는 [m/s²]를 채용했습니다. (이하 생략)
