Калькулятор гравитационной силы

Притяжение двух тел по закону всемирного тяготения.

Исходные данные

Калькулятор гравитационной силы

3 поля

Можно использовать пробелы для тысяч и запятую или точку для дробной части.

Ньютоновская модель точечных масс или внешнего поля сферически симметричных тел. Используется округлённое G=6,674·10⁻¹¹ Н·м²/кг²; форма протяжённых несферических тел и релятивистские поправки не вычисляются.

Заполните поля — результат появится здесь автоматически.

Найдите модуль ньютоновской силы между двумя положительными массами и ускорение первого тела. Формула непосредственно относится к точечным массам; для непересекающихся сферически симметричных тел вне их объёма используется расстояние между центрами. Силы на оба тела равны по модулю и противоположны, но ускорения обратно пропорциональны массам: Земля тоже ускоряется к падающему телу.

Категория
Физика
FAQ
4 вопросов
Методика
описана ниже

Как считается

Формула и логика

F = G × m₁ × m₂ ÷ r², где G = 6,674·10⁻¹¹ Н·м²/кг². Ускорение первого тела — эта сила, делённая на его массу, что сводится к G × m₂ ÷ r².

Пример

Две точечные массы по 50 000 тонн на расстоянии 100 м дают 16,685 Н. Если представлять ими суда, это условная модель: реальные суда протяжённые и несферические.

Поля и единицы

  • Первая масса — кг
  • Вторая масса — кг
  • Расстояние между центрами — м

Как пользоваться

  • — Введите две массы в килограммах.
  • — Укажите расстояние между их центрами в метрах.
  • — Для внешней точки над сферической планетой r=радиус+высота. Внутри планеты нельзя подставлять всю массу в эту формулу. Для несферических протяжённых тел расстояние между центрами само по себе недостаточно.

Методика и ограничения

Методика расчёта
Формула и логика
Источник данных или нормы
OpenStax: гравитация точечных масс
Ограничение
Ньютоновская модель точечных масс или внешнего поля сферически симметричных тел. Используется округлённое G=6,674·10⁻¹¹ Н·м²/кг²; форма протяжённых несферических тел и релятивистские поправки не вычисляются.

FAQ

Почему расстояние мерится между центрами?

Для внешней точки над сферической планетой r=радиус+высота. Внутри планеты нельзя подставлять всю массу в эту формулу. Для несферических протяжённых тел расстояние между центрами само по себе недостаточно.

Почему сила на оба тела одинакова?

Потому что тяготение взаимно, а формула симметрична по двум массам. Различаются ускорения: каждое тело делит одну и ту же силу на свою собственную массу.

Как сила меняется с расстоянием?

Обратно квадрату. Удвоение расстояния уменьшает силу вчетверо, утроение — в девять раз; отсюда и чувствительность орбитальной механики к высоте.

Почему притяжение соседних предметов никак не ощущается?

Потому что G составляет около 6,674·10⁻¹¹. Два человека в метре друг от друга притягиваются с силой порядка 10⁻⁷ ньютона — в тысячи раз слабее трения, удерживающего их обувь на месте.