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万有引力の法則:重力 📂古典力学

万有引力の法則:重力

万有引力の法則1

万有引力の法則law of universal gravityは、ニュートンが1687年に『プリンキピア』を通じて発表した物理法則である。「すべての物体は互いに引き合う」と単純に言える。詳しく説明すると、以下の通りである。

質量を持つすべての粒子は、他の粒子に引きつける力を作用する。この力の大きさは、相互作用する二つの粒子の質量の積に比例し、二つの粒子の中心間の距離の二乗に反比例する。

上記の文章を数式で表すと、以下のようになる。

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Fij=Gmimjrij2rijrij \mathbf{F}_{ij} = G\frac{m_{i}m_{j}}{r_{ij}^{2}}\frac{\mathbf{r}_{ij}}{|\mathbf{r}_{ij}|}

Fij\mathbf{F}_{ij}は、質量がmim_{i}の粒子iiが、質量がmjm_{j}の粒子jjから受ける力を表す。作用・反作用の法則により、Fij=Fji\mathbf{F}_{ij}=-\mathbf{F}_{ji}である。比例定数のGGは、重力定数と呼ばれ、その値はSI単位で以下の通りである。

G=(6.67259±0.00085)×1011Nm2kg2 G=(6.67259\pm0.00085)\times 10^{-11}\mathrm{Nm^{2}kg^{-2}}

この力F\mathbf{F}重力gravityと呼ぶ。


  1. Grant R. Fowles and George L. Cassiday, Analytical Mechanics (7th Edition, 2005), p219-220 ↩︎