물리학 용어조사

목차

♦ 구심력

♦ 원심력

♦ 행성운동의 케플러 법칙

♦ 만유인력의 법칙

본문내용

다고 가정을 해도 큰 문제점이 발생치는 않을 것이
다.). 떠돌이별에 가해지는 중력이 떠돌이별이 원궤도를 도는데 필요한 구심력이므로,
= 이다.
이 궤도에서 떠돌이별의 속력은 궤도의 원둘레를 1회전에 걸리는 시간인 떠돌이별주기 T로 나눈 것과 같다.
즉, = 2r/ T 이며, 윗식은
= /
= ()× = KS -------> (1)
이 괸다. 여기서 KS 는 다음과 같은 상수이다
KS = = 2.97 × /
이다.
식 (1)이 케플러의 제3 법칙이다. 이 식에서 반지름 를 타원의 긴반지름으로 대치하면 타원궤도에도 유효
하다. KS 가 떠돌이별 질량에 무관함에 유의하자. 따라서 식 (1)은 어떤 떠돌이별에도 유효하다.
달과 같이 지구주위를 도는 위성운동을 생각하면, 이 상수는 식에서 태양질량이 지구질량으로 대치되어서
다른 값을 갖는다. 이 경우에, KE 는 이다.
< 태양주위에서 원궤도를 따라 움직이는 질량 인 떠볼이별. 수성과 명왕성을 제외한 떠돌이별들의 궤도는 거의 원이다>
만유인력의 법칙
- 1686년 이전에는 달과 떠돌이별들의 운동에 대한 많은 자료들이 수집되어 있었지만, 이러한 천체들이 그들의 궤도를 따라 움직이게 하는 힘에 대해서는 명쾌하게 이해하지 못하고 잇었다. 이 해에 뉴턴이 하늘이 비밀을 푸는 실마리를 제공했다. 그는 제 1 법칙으로부터 달에 어떤 알짜힘이 가해지고 있어야만 된다는 것을 알았다. 만약 그렇지 않다면, 달은 원형모양의 궤도 대신에 직선궤도를 따라 움직일 것이다. 뉴턴은 이 힘이 달과 지구사이의 중력이라고 불리는 인력일 것이라고 추론했다. 그는 또한 지구- 달 계 또는 태양과 떠돌이별들에 대해서 어떠한 특별한 것도 없다고 결론지었다. 다시 말해서 그는 달이 자신의 궤도를쫓아가도록 하는 인력이 사과가 나무로부터 지구로 떨어지게 한다는 것을 깨달았다. 그는 “ 나는 떠돌이별들을 그들의 궤도에 유지시키는 힘은 회전중심으로부터 거리제곱에 반비례한다고 추론했다 ; 그래서 달이 자신의 궤도를 유지하는데 필요한 힘과 지구표면에서의 중력과를 비교했다. ; 그리고 그것들이 거의 같음을 발겼했다. ” 고 썼다.
1687년에 뉴턴은 다음과 같은 내용의 만유인력의 법칙에 대한 그의 책을 출판했다.
우주 속의 모든 입자는 다른 입자를 그것들의 질량의 곱에 비례하고 그것들 사이의 거리의 제곱
에 반비례하는 힘으로 끌어 당긴다.
- 이 되고
같은 방법으로 를 구하면
- 이 된다.
- 이고
- 이 성립되기 때문에
은 M 과 비례하는데 비례상수를 G 라고 하면,
- 이 된다
여기에 이라는 케플러 제 3 법칙을 대입하면
- (G 는 만유인력상수)가 성립한다.
- G = 6.673 × ( 국제단위계로 젠 만유인력 상수의 값)
- 만유인력법칙의 다음과 같은 특징은 꼭 알아두어야 한다
1. 중력은 두 입자 사이에 그것들을 분리하는 매개물에 관계 없이 항상 존재하는 장력이다.
2. 이 힘은 입자들 사이의 거리의 제곱에 반비례한다. 따라서 거리가 증가함에 따라 빨리 감소한다.
3. 이 힘은 입자들의 질량곱에 비례한다.
- End

키워드

원심력,   구심력,   행성운동,   케플러법칙,   만유인력의법칙,   뉴톤