중력이 왜 9.81m/s^2 인가요?

Question

뉴턴이 만유인력을 발견하면서 중력도 발견한거라 알고 있는데요

그런데 중력값이 9.8m/s^2 이라고 하는데 어떻게 중력값이 정해진것인지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 김현준 과학전문가입니다. "지구의 중력가속도 9.81m/s²는 만유인력 법칙과 지구의 질량, 반지름에 기반한 값입니다. 이 값은 지구 표면에서 물체가 자유낙하할 때 초당 가속되는 속도를 나타냅니다."라는 것이 제 답변입니다.

자세한 설명을 드리겠습니다. 먼저, 뉴턴의 만유인력 법칙에 따르면, 두 물체 사이의 중력은 두 물체의 질량과 거리에 비례합니다. 이를 통해 지구 표면에서 물체에 작용하는 중력의 크기를 계산할 수 있습니다.

중력가속도 g는 다음과 같이 계산됩니다: g = GM/r²

여기서 G는 중력 상수로 약 6.674×10^-11 N(m/kg)², M은 지구의 질량으로 약 5.972×10^24 kg, r은 지구의 반지름으로 약 6.371×10^6 m 입니다. 이 값을 대입하여 계산하면 g는 약 9.81m/s²가 됩니다. 이렇게 계산된 9.81m/s²는 지구 표면에서 물체가 자유낙하할 때 초당 가속되는 속도를 의미합니다. 다른 행성이나 달 등에서는 이 값이 다르게 나타날 수 있습니다. 예를 들어, 달에서의 중력가속도는 지구의 약 1/6인 1.62m/s²입니다. 따라서, 중력가속도의 값인 9.81m/s²는 지구의 질량과 반지름에 의해 결정되는 값이며, 이는 뉴턴의 만유인력 법칙에 기반하여 계산됩니다.

Answer 2

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

뉴턴이 만유인력을 발견하면서 중력도 발견한 것은 맞습니다. 중력은 물체 간에 작용하는 만유인력 중에서 가장 강한 힘이며 지구의 질량에 의해 발생합니다.

중력값이 9.8m/s^2 인 것은 지구의 질량과 지구의 반지름에 의해 결정됩니다. 지구의 질량은 약 5.97 x 10^24 kg이며 지구의 반지름은 약 6371 km입니다. 이 값들을 이용하여 중력을 계산하면 약 9.8m/s^2가 됩니다.

하지만 실제로 중력은 지구의 모양이 불규칙하고 지구의 질량 분포가 균일하지 않기 때문에 지역마다 약간씩 차이가 있을 수 있습니다. 그래서 중력값을 정확히 9.8m/s^2로 말하는 것은 조금 부정확할 수 있습니다.

그리고 중력값은 지구의 질량과 반지름 뿐만 아니라 다른 물체의 질량과 거리에도 영향을 받습니다. 예를 들어 달의 중력은 지구의 중력보다 약 1/6배로 작지만 달의 질량과 지구와의 거리에 따라 달에서의 중력값은 다르게 나타납니다. 감사합니다.

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Answer 3

안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.

중력 가속도 값이 지구 표면에서 물체가 자유낙하할때 경험하는 가속도를 나타내는 값인데요

이값은 뉴턴의 만유인력 법칙에 따라 계산이 된건데요

지구의 질량과 반지름의 크기에 따라 결정이 되요

그런데 이값은 위치마다 다르다고 해요 ~ 단순하게 이론값인거죠

Answer 4

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

중력은 두 물체간의 질량과 거리에 의해 결정됩니다. 뉴튼의 중력 법칙에 의해서 이 중력가속도가 나왔다고 보면 됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

중력은 만유인력의 한 종류입니다.

근데 중력은 지구와의 당김이므로 지구라는 고정된 개체와의 만유인력이므로 9.8m/s2이라는 고정값이 나오는거죠.

감사합니다.