คำนวณแรงโน้มถ่วงบนโลก คำนวณแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุสองชิ้น
กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตันระบุไว้ว่าวัตถุใดๆ จะมีความเร่งเมื่อมีแรงลัพธ์หรือแรงที่ไม่สมดุลมากระทำ  พูดอีกอย่างก็คือ หากมีแรงมากระทำต่อวัตถุที่สูงกว่าแรงที่กระทำในทิศทางตรงข้าม วัตถุจะเกิดความเร่งไปในทิศทางของแรงที่มากกว่า   กฎข้อนี้สามารถสรุปด้วยสมการ F = ma, โดยที่ F คือแรง, m คือมวลของวัตถุ, และ a คือความเร่ง โดยการใช้กฎข้อนี้ เราสามารถคำนวณแรงโน้มถ่วงของวัตถุใดๆ บนพื้นผิวโลกโดยใช้ความเร่งที่ทราบเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วง บนโลกนั้นแรงโน้มถ่วงทำให้วัตถุมีความเร่งในอัตรา 9.8 m/s2 บนพื้นผิวโลกนั้น เราสามารถใช้สมการที่ทอนให้ง่ายลงได้เป็น Fgrav = mg เพื่อคำนวณแรงโน้มถ่วง  หากคุณต้องการค่าที่แม่นยำมากกว่านั้น คุณยังคงใช้สมการด้านบน, Fgrav = (GMearthm)/d2 เพื่อหาแรงโน้มถ่วงก็ได้ สำหรับสมการนี้ คุณจะต้องใช้หน่วยเมทริกเท่านั้น มวลของวัตถุจะต้องมีหน่วยเป็นกิโลกรัม (kg) และความเร่งจะต้องมีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทียกกำลังสอง(m/s2) คุณจะต้องแปลงมันให้เป็นหน่วยเหล่านี้ก่อนถึงจะคำนวณต่อได้ สำหรับวัตถุที่มีขนาดเล็ก คุณสามารถชั่งบนตาชั่งเพื่อหามวลเป็นหน่วยกิโลกรัม (kg) ส่วนวัตถุขนาดใหญ่ คุณอาจต้องมองหาค่ามวลโดยประมาณในตารางหรือจากในอินเทอร์เน็ต ในโจทย์ฟิสิกส์นั้นมักจะบอกมวลของวัตถุมาให้ พอคุณทราบค่าของตัวแปรทั้งหมดในสมการแล้ว ก็สามารถแทนค่าลงไปแล้วแก้สมการได้เลย ให้แน่ใจว่าหน่วยทุกตัวเป็นระบบเมทริกและมีอัตราส่วนที่ถูกต้อง มวลควรจะเป็นกิโลกรัมและระยะทางเป็นเมตร แก้สมการโดยใช้ลำดับทางคณิตศาสตร์   สมมติว่าเราใช้สมการเดิมจากด้านบนและดูว่าค่าประมาณการที่ได้จะใกล้เคียงขนาดไหน มาหาแรงโน้มถ่วงบนคนที่หนัก 68 กก. บนพื้นผิวโลก ให้แน่ใจว่าตัวแปรทั้งหมดมีหน่วยถูกต้อง: m = 68 kg, g = 9.8 m/s2  เขียนสมการ Fgrav = mg = 68*9.8 = 666 N เมื่อใช้สมการ F = mg แรงโน้มถ่วงเท่ากับ 666 N, ในขณะที่เมื่อใช้สมการที่แม่นยำกว่าจะได้แรงโน้มถ่วงเท่ากับ 665 N ก็อย่างที่คุณเห็น ค่าที่ได้ทั้งสองแทบจะไม่มีความแตกต่างกัน เพื่อที่จะคำนวณแรงโน้มถ่วงบนวัตถุได้อย่างถูกต้องนั้น สมการนี้จะต้องคำนึงถึงมวลของวัตถุทั้งสองและระยะห่างระหว่างวัตถุสองชิ้นนั้น ตัวแปรแต่ละตัวมีความหมายดังต่อไปนี้    Fgrav คือแรงที่เกิดจากการดึงดูด  G เป็นค่าคงตัวความโน้มถ่วงสากลอยู่ที่ 6.673 x 10-11 Nm2/kg2   m1 คือมวลของวัตถุชิ้นแรก  m2 คือมวลของวัตถุชิ้นที่สอง  d คือระยะทางระหว่างจุดศูนย์กลางของวัตถุสองชิ้นนี้ บางครั้งเราจะเห็นตัว r แทนที่จะเป็นตัว d สัญลักษณ์ทั้งคู่ต่างเป็นตัวแปรแสดงระยะห่างระหว่างวัตถุสองชิ้น สำหรับสมการนี้ คุณจะต้องใช้หน่วยในระบบเมทริกเท่านั้น มวลของวัตถุจำเป็นต้องวัดเป็นหน่วยกิโลกรัม (kg) และระยะทางจำเป็นต้องวัดมีหน่วยเป็นเมตร (m) คุณจะต้องแปลงหน่วยทั้งหมดให้เป็นหน่วยเหล่านี้ก่อนจะทำการคำนวณต่อ สำหรับวัตถุที่มีขนาดเล็ก คุณสามารถชั่งบนตาชั่งเพื่อหามวลเป็นหน่วยกิโลกรัม (kg) ส่วนวัตถุขนาดใหญ่ คุณอาจต้องมองหาค่ามวลโดยประมาณในตารางหรือจากในอินเทอร์เน็ต ในโจทย์ฟิสิกส์นั้นมักจะบอกมวลของวัตถุมาให้ หากคุณจะคำนวณแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุกับโลก คุณจำต้องหาว่าวัตถุชิ้นนั้นอยู่ห่างจากใจกลางโลกเป็นระยะทางเท่าไหร่   ระยะทางจากบนพื้นผิวโลกไปจนถึงใจกลางโลกนั้นมีค่าประมาณ 6.38 x 106 เมตร  คุณสามารถหาตารางและแหล่งข้อมูลอื่นๆ ในอินเทอร์เน็ตที่จะบอกระยะห่างโดยประมาณจากใจกลางโลกไปถึงวัตถุที่อยู่ตามระดับความสูงที่แตกต่างกันบนพื้นผิวโลกได้ พอทราบตัวแปรในสมการแล้ว คุณก็แทนค่าลงไปแล้วแก้โจทย์ได้ ให้แน่ใจว่าทุกตัวมีหน่วยในระบบเมทริกและอยู่ในอัตราส่วนที่ถูกต้อง มวลควรเป็นกิโลกรัมและระยะทางเป็นเมตร แก้สมการตามลำดับการแก้โจทย์ทางคณิตศาสตร์ที่ถูกต้อง   ตัวอย่าง: ให้หาแรงโน้มถ่วงบนชายที่มีน้ำหนัก 68 กก. ที่อยู่บนผิวโลก มวลของโลกคือ 5.98 x 1024 กก.  ให้แน่ใจว่าตัวแปรทั้งหมดมีหน่วยที่ถูกต้อง m1 = 5.98 x 1024 kg, m2 = 68 kg, G = 6.673 x 10-11 Nm2/kg2, และ d = 6.38 x 106 m เขียนสมการ: Fgrav = (Gm1m2)/d2 = [(6.67 x 10-11) x 68 x (5.98 x 1024)]/(6.38 x 106)2  คูณมวลของวัตถุทั้งสองเข้าด้วยกัน 68 x (5.98 x 1024) = 4.06 x 1026  คูณผลลัพธ์ของ m1 กับ m2 ด้วยค่าคงตัวความโน้มถ่วงสากล G  (4.06 x 1026) x (6.67 x 10-11) = 2.708 x 1016  ยกกำลังสองระยะทางระหว่างวัตถุทั้งสอง (6.38 x 106)2 = 4.07 x 1013  หารผลลัพธ์ที่ได้ของ G x m1 x m2 ด้วยระยะห่างยกกำลังสองเพื่อหาแรงโน้มถ่วงเป็นหน่วยนิวตัน (N) 2.708 x 1016/4.07 x 1013 = 665 N แรงโน้มถ่วงเท่ากับ 665 N
เข้าใจกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน, F = ma. รู้ความเร่งเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงบนโลก. ใช้หน่วยเมทริกที่ถูกต้อง. มองหามวลของวัตถุในโจทย์. แก้สมการ. นิยามสมการสำหรับแรงโน้มถ่วงที่ดึงดูดวัตถุ, Fgrav = (Gm1m2)/d2. ใช้หน่วยเมทริกที่ถูกต้อง. มองหามวลของวัตถุในโจทย์. วัดระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง. แก้สมการ.
https://www.wikihow.com/Calculate-Force-of-Gravity https://www.wikihow.com/Calculate-Force-of-Gravity
Calculating the Force of Gravity on Earth Calculating the Force of Gravity Between Two Objects