แบบจำลองแรงโน้มถ่วง.

งานนำเสนอเรื่อง: "แบบจำลองแรงโน้มถ่วง."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 แบบจำลองแรงโน้มถ่วง

2 แรงโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่อ่อนแอที่สุดในแรงพื้นฐานทั้งสี่
แรงโน้มถ่วงเป็นสิ่งที่ทำให้วัตถุที่มีมวลเกิดการดึงดูดกัน แรงโน้มถ่วงเป็นแรงดูดเสมอ และเกิดขึ้นในแนวระหว่างศูนย์กลางมวลของวัตถุทั้งสอง แรงโน้มถ่วงทำให้เกิดการรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และกาแล็กซี แรงโน้มถ่วงเป็นสิ่งที่กำหนดทิศทางโคจรของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ในระบบสุริยะ National Schools’ Observatory

3 กฎแรงโน้มถ่วงของนิวตัน
แรงโน้มถ่วงระหว่างมวลสองมวล m1 และ m2 สามารถอธิบายได้ในรูปของกฎแรงโน้มถ่วงของนิวตัน G คือค่าคงที่โน้มถ่วงสากล ความสัมพันธ์นี้ลดลงไปตามระยะทางยกกำลังสอง หรือที่เรียกกันว่า inverse square law แรงทั้งสองมีขนาดเท่ากัน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม National Schools’ Observatory

4 เตรียมการทดลอง กิจกรรมนี้ต้องใช้ flash player 10
เปิดเว็บเบราเซอร์ที่มี NSO Gravity Simulator. นอกจากนี้ นักเรียนจะต้องมีนาฬิกาจับเวลา National Schools’ Observatory

5 การทดลอง ปล่อยลูกบอลให้ตกลงจากความสูงที่ตั้งเอาไว้ และวัดเวลาที่ใช้ในการตกลงสู่พื้น ทำการจับเวลาซ้ำอีกสองสามครั้ง และบันทึกเวลาที่ได้ลงในใบงาน ทำซ้ำในสภาพแวดล้อมภายใต้แรงโน้มถ่วงทั้ง 9 ทดลองดูว่าลูกบอลมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อปล่อยลูกบอล สังเกตว่าในสภาพแวดล้อมอื่น ลูกบอลมีการเปลี่ยนแปลงที่ต่างไปจากบนโลกอย่างไร วิเคราะห์ผลการทดลองเพื่อให้ได้อัตราความเร่งจากแรงโน้มถ่วงบนแต่ละดาวเคราะห์ National Schools’ Observatory

6 วิเคราะห์ผลการทดลอง เราสามารถใช้ความสูงที่ปล่อยและเวลาที่ใช้ในการตก เพื่อคำนวณความเร่งจากแรงโน้มถ่วงบนดาวเคราะห์แต่ละดวงได้ ถ้าเราสมมติให้ไม่มีแรงต้านอากาศและแรงอื่นอีก ความเร่งที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง g จะมีค่าเท่ากับ a เนื่องจากลูกบอลไม่มีความเร็วต้น u = 0 เราสามารถแทนค่าการกระจัด S ได้ด้วยความสูง h เราสามารถเรียบเรียงสมการ (Eq.1) ใหม่ให้อยู่ในรูปของความเร่งจากแรงโน้มถ่วง (Eq.2). Eq.1 S = การกระจัด u = ความเร็วต้น a = ความเร่ง t = เวลา กำหนดให้ Eq.2 h = ความสูง g = ความเร่งจากแรงโน้มถ่วง t = เวลา เมื่อ: National Schools’ Observatory

7 อภิปราย ดาวเคราะห์ใดมีแรงโน้มถ่วงใกล้เคียงกับโลกมากที่สุด? ดาวเคราะห์ใดต่างจากโลกมากที่สุด? เพราะเหตุใดแรงโน้มถ่วงบนดาวเคราะห์แต่ละดวงจึงมีค่าไม่เท่ากัน? มีดาวเคราะห์ดวงใดที่การวัดแรงโน้มถ่วงทำได้ยากกว่าหรือไม่? ความคลาดเคลื่อนที่อาจจะเกิดขึ้น มาจากที่ใดบ้าง? มีดาวเคราะห์ดวงใดที่ผลที่วัดได้มีความหลากหลายมากกว่าหรือไม่? National Schools’ Observatory

8 คำถามและแบบฝึกหัด ใช้อินเตอร์เน็ตในการหาความแตกต่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวยูเรนัสกับโลก ถึงแม้ว่าดาวทั้งสองจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต่างกันมาก เพราะเหตุใดแรงโน้มถ่วงจึงมีค่าใกล้เคียงกัน? ถ้าชายคนหนึ่งมีน้ำหนัก 80 กก. บนโลก เขาจะมีน้ำหนักเท่าใดบนดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ? ลองหาสมการการเคลื่อนที่อื่น เราสามารถนำสมการเหล่านี้ไปใช้กับระบบใดได้อีก? ลองสืบค้นดูว่าเราสามารถทำการวัดค่าคงที่แรงโน้มถ่วงสากล G ได้อย่างไร National Schools’ Observatory