Η αξία του Γ

Το 1686, ο Ισαάκ Νεύτων συνειδητοποίησε ότι ο Νόμος της Συμπαντικής Βαρύτητας, ο οποίος δηλώνει ότι δύο αντικείμενα έλκουν το καθένα άλλα με δύναμη ίση με το γινόμενο των μαζών τους διαιρούμενο με το τετράγωνο των χρόνων διαχωρισμού τους, μια σταθερά αναλογικότητας, θα μπορούσε να εξηγήσει την κίνηση των πλανητών και της σελήνης, καθώς και την κίνηση ενός μήλου που πέφτει. Αυτή η σταθερά αναλογικότητας G υπολογίστηκε από τον Newton. Αυτή η σταθερά G είναι εξαιρετικά χρήσιμη για να κατανοήσουμε τη φύση των αντικειμένων στο σύμπαν μας και έχει μεγάλη σημασία.

Τιμή G-

Σε αυτό το άρθρο θα διαβάσουμε τι εννοούμε με τον όρο G, την τιμή του G στη βαρυτική δύναμη τύπος και, τέλος, θα ρίξουμε μια ματιά στην τιμή του G σε cgs.

G-

Είναι μια φυσική σταθερά που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της έλξης μεταξύ δύο μαζών.

Πώς υπολογίστηκε η τιμή του G-

Η τιμή της βασικής σταθεράς G έχει κεντρίσει την περιέργεια των φυσικών για σχεδόν 300 χρόνια και έχει τη μεγαλύτερη ιστορία των παρατηρήσεων, εκτός από την ταχύτητα του φωτός. Η μέθοδος εξισορρόπησης στρέψης, που χρησιμοποιήθηκε αρχικά από τον Cavendish, έχει χρησιμοποιηθεί στις περισσότερες μετρήσεις G. Ένας αλτήρας που κρέμονταν από μια πολύ λεπτή ίνα χρησιμοποιήθηκε σε μελέτες εξισορρόπησης στρέψης για να ποσοτικοποιηθεί το G. Το εκκρεμές του αλτήρα θα περιστρέφονταν σε πολύ μέτρια ποσότητα όταν δύο βαριά ελκυστικά σώματα τοποθετούνταν σε αντίθετες πλευρές κοντά στις μάζες, στρίβοντας την ίνα.

Τα ελκυστικά σώματα στρίβονταν στη συνέχεια με τον αντίθετο τρόπο στην άλλη πλευρά του αλτήρα. Το G καθορίζεται από το μέγεθος αυτών των στροφών. Ο αλτήρας τοποθετήθηκε σε μια ταλαντευόμενη κίνηση και η συχνότητα της ταλάντωσης μετρήθηκε σε μια έκδοση αυτής της διαδικασίας.

Όταν οι ελκυστήρες μεταφέρθηκαν σε μια νέα θέση, η βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ του αλτήρα και των ελκτικών σωμάτων προκάλεσε η συχνότητα ταλάντωσης να ποικίλλει ελαφρώς και αυτή η αλλαγή συχνότητας χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση των G. Gabe Luther και William Towler του Εθνικού Γραφείου Προτύπων και του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια ανέπτυξαν αυτήν την τεχνική μετατόπισης συχνότητας. Κυκλοφόρησε για πρώτη φορά το 1982.

Η Επιτροπή Δεδομένων για την Επιστήμη και την Τεχνολογία (CODATA), η οποία συλλέγει και αξιολογεί κριτικά δεδομένα για βασικές σταθερές , έδωσαν στον G αβεβαιότητα 0,0128 τοις εκατό με βάση τις μετρήσεις τους. Αν και αυτό φαίνεται να είναι αρκετά ακριβές, η κλασματική αβεβαιότητα στο G είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από την κλασματική αβεβαιότητα σε άλλες βασικές φυσικές σταθερές όπως η σταθερά του Planck ή το φορτίο στο ηλεκτρόνιο.

Μετά τη μέτρηση το 1982, οι μετρήσεις από έγκριτες ερευνητικές ομάδες στη Γερμανία, τη Νέα Ζηλανδία και τη Ρωσία έθεσαν υπό αμφισβήτηση για τη χρησιμότητα του Γ. Τα νέα ιδανικά ήταν εκ διαμέτρου αντίθετα. Μια ομάδα από το Γερμανικό Ινστιτούτο Προτύπων, για παράδειγμα, απέκτησε μια τιμή για το G που ήταν 0,6 τοις εκατό υψηλότερη από την αναγνωρισμένη τιμή. Μια ομάδα από το Βούπερταλ της Γερμανίας ανακάλυψε μια τιμή που ήταν 0,06 τοις εκατό χαμηλότερη. και μια ομάδα από τη Νέα Ζηλανδία μέτρησε μια τιμή που ήταν 0,1 τοις εκατό χαμηλότερη.

Τιμή του G στον τύπο της βαρυτικής δύναμης-

Πρώτον, θα δούμε ποιος είναι ο τύπος της βαρυτικής δύναμης, ο νόμος της βαρύτητας του Νεύτωνα είναι ένα άλλο όνομα για το τύπος βαρυτικής δύναμης. Καθορίζει επίσης την ποσότητα της δύναμης που υπάρχει μεταξύ δύο πραγμάτων. Ο τύπος της βαρυτικής δύναμης περιέχει επίσης τη σταθερά βαρύτητας, η οποία έχει την τιμή G.

Τύπος- 

Βαρυτική δύναμη =

{(Βαρυτική σταθερά)*(μάζα αντικειμένου 1)*(μάζα αντικειμένου 2)}/ (απόσταση μεταξύ αντικειμένων)2

Fg =Gm1m2/r2

Fg =Η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων.

G =Η σταθερά βαρύτητας.

m1 =Αναφέρεται στη μάζα του πρώτου αντικειμένου σε κιλά.

m2 =Αναφέρεται στη μάζα του δεύτερου αντικειμένου σε κιλά.

r =Η απόσταση μεταξύ των αντικειμένων μετριέται σε μέτρα.

Η τιμή του G σε αυτόν τον τύπο είναι 6,67 × 10−11 N m2 kg−2

Τιμή G σε cgs-

Πρώτον, θα ρίξουμε μια ματιά στο τι εννοούμε με τον όρο cgs unit- Το εκατοστό–γραμμάριο– Το δεύτερο (συντομογραφία CGS ή cgs) σύστημα μονάδων είναι μια παραλλαγή του μετρικού συστήματος που χρησιμοποιεί το εκατοστό ως μονάδα μήκους, το γραμμάριο ως μονάδα μάζας και το δεύτερο ως μονάδα χρόνου. Όλες οι μηχανικές μονάδες CGS προέρχονται ρητά από αυτές τις τρεις μονάδες θεμελίωσης, ωστόσο το σύστημα CGS επεκτάθηκε με διάφορους τρόπους για να συμπεριλάβει τον ηλεκτρομαγνητισμό.

Το σύστημα CGS αντικαταστάθηκε ουσιαστικά από το σύστημα MKS, το οποίο επεκτάθηκε και αντικαταστάθηκε από το Διεθνές Σύστημα Μονάδες, το οποίο βασίστηκε στο μέτρο, το κιλό και το δευτερόλεπτο (SI). Το SI είναι το μοναδικό σύστημα μονάδων που χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς έρευνας και μηχανικής, ενώ το CGS εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλά υποπεδία.

Τιμή του G σε μονάδες cgs =6,67×10−8cm3g−1s−2

Συμπέρασμα- 

Σε αυτό το άρθρο διαβάσαμε τι εννοούμε με τον όρο G, διαβάστε για την ιστορία του, πώς τα πειράματα Διεξήχθησαν για να βρεθεί η τιμή του G στην αρχική έρευνα και στα μετέπειτα χρόνια, διαβάστε επίσης για την τιμή του G στον τύπο της βαρυτικής δύναμης και τέλος διαβάστε τι είναι η μονάδα cgs και η τιμή του G σε αυτό το σύστημα. Όπως βλέπουμε από όσα διαβάσαμε, η σταθερά βαρύτητας έχει μεγάλη σημασία στη ζωή μας, καθώς πολλά πολλά πράγματα εξαρτώνται από αυτήν, όπως η κίνηση των πλανητών, η δορυφορική κίνηση κ.λπ.