身近な面白い科学現象#2(万有引力が小さい) - 科学まとめ

身近な面白い科学現象#2(万有引力が小さい)

科学
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皆さんは万有引力を感じて生きていると思います。とても身近な力といっても過言ではないでしょう。

しかし、万有引力というのは、未だによくわかっていない力でもあります。

今回はそんな万有引力について紹介していきたいと思います。

万有引力は何者なのか

万有引力というのは、文字通り”質量をもつ物体の間に作用する引力“です。

数式であらわすと$$F=G\frac{Mm}{r^2}$$

であらわすことができます。G(万有引力定数)と呼ばれるものの値は約6.67×10^-11です。

なので、もし60kgの人間二人が1m離れたときに引き合う力は

$$F=2.4012×10^{-7}(N)$$

です。

とても小さい力です。実は万有引力(重力)というのは、ほかの力と比べてとても弱いです。

自然界には4つの力(強い力、弱い力、電磁気力、重力)あるのですが、重力はその中でもダントツで弱いです。

万有引力(重力)について現在わかっていること

実はあまりよくわかってないです。

先程数式であらわした式は我々人間の住むスケールでは成り立つのですが、ミクロ(素粒子など)の大きさでは、成り立つかどうかわかっていません。

今の段階では4つの力のうち2つ(電磁気力、弱い力)は同じ理論で説明できます。

今はここに強い力、重力を加えた理論を作ろうとされています。それほど、重力というものがなにかを正確にはわかっていません。

身近なもので万有引力(地球の重力)の値を導きだしてみる

一番簡単な方法としては、物を落とすことです。

$$h=\frac{1}{2}gt^2(h:高さ g:重力の大きさ)$$

と表すことができます。なので物を落とす高さを固定して、落ちている時間をはかり、上の式に代入すればgが出てきます。

ほかの方法としては振り子の周期の式で$$T=2\pi\sqrt\frac{l}{g}(l:紐の長さ)$$というのがあります。これだと周期をはかり、上の式に代入すればgが出てきます。

下の記事で振り子について解説しています。

また、月の重力は地球の重力の1/6といわれていますので、どちらのやり方もはかる時間が伸びます。

最後に

今回は万有引力(重力)について紹介しました。

重力というのは、あまりよくわかっていません。もし、興味を持った方や自分で解明したいと思う方はぜひ、物理学の道を歩んでください。

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