만유인력의 법칙-가상실험

 

 

 

|만유인력의 법칙|

뉴턴은 궤도내에서 행성의 가속을 태양에 의해서 행성에 작용하는 힘 때문이라고 했다. 그러한 힘은 우주 내의 어떤 두 물체 사이에도 존재한다고 하는 대담한 가정을 내 놓았다. 이 힘은 모든 물체 사이에 보편적으로 작용하는 인력이며, 우주에서 천체의 운동을 지배하는 가장 중요한 힘이다. 태양계의 행성들은 태양 주위를 돌고 있는데, 이것은 태양과 행성사이에 서로 당기는 힘이 있기 때문이다. 이러한 힘을 ‘만유인력’이라고 하며, 행성이나 태양과 같이 질량이 큰 물체 사이에서 가장 두드러지게 작용하는 힘이다.

뉴턴의 중력법칙은 모든 물체는 다른 모든 물체에 끄는 힘을 작용하는데, 그 힘은 두 물체의 질량에 비례하고 그 떨어진 거리의 제곱에 반비례한다고 가정한다.

그림과 같이 두 물체의 질량이 각각 M, m이고 떨어진 거리가 r일 때, 작용하는 만유인력의 크기 F는

 

 

이다.

 

 G는 만유인력 상수로 G=6.67 × 10^-11 N・m²/kg²이다.

 

지구의 중력 : 지구상에 있는 물체가 받는 힘으로, 지구와 물체 사이에 작용하는 만유인력과 지구의 자전으로 생기는 원심력의 합력이다. 그러나 지구 표면에서의 원심력은 만유인력에 비해 매우 작으므로 무시할 수 있을 정도이기 때문에 지구의 중력은 만유인력과 같다고 해도 무방하다. 지구상에서의 물체의 무게라고 말할 수 있다.