Gravitační konstanta

Gravitační konstanta (též Newtonova gravitační konstanta) je v Newtonově gravitačním zákoně konstanta úměrnosti mezi gravitační silou a součinem hmotností interagujících těles děleným kvadrátem jejich vzdálenosti. Je to jedna ze tří základních fyzikálních konstant (viz Planckova konstanta a rychlost světla), které určují volbu našich jednotek vůči jednotkám Planckovým.

Značení a hodnota

• Symbol konstanty: G (dříve také ϰ)
• Aktuální CODATA 2022 hodnota získaná z experimentů a její standardní nejistota měření:^[1]

  G = (6,674 30 ± 0,000 15)×10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻²

Měření gravitační konstanty

Poprvé gravitační konstantu změřil Nevil Maskelyne roku 1774 pomocí závaží přitahovaného horou známé hmotnosti. Šlo ovšem o několikaměsíční namáhavé měření. První praktické měření gravitační konstanty provedl Henry Cavendish v roce 1798. Jeho aparatura se skládala ze dvou olověných kuliček o hmotnosti 730 g, umístěných na vodorovném rameni, zavěšeném na tenkém vlákně. Na rameni, které s vláknem fungovalo jako torzní váhy, bylo umístěno zrcátko. Paprsek světla, odražený od zrcátka, indikoval výchylku, která byla měřena pomocí dalekohledu. Ke kuličkám byla střídavě z jedné a druhé strany přibližována dvojice větších olověných koulí o hmotnostech 158 kg, umístěná na nezávislém otočném rameni.

V roce 1896 použili Richarz a Krigar-Menzel dvojici kilogramových závaží, zavěšených na různě dlouhých vláknech na rovnoramenných vahách. K tělesům byl umístěn velký olověný blok tak, aby jedno těleso bylo nad a druhé pod ním.

Jednodušší metodu měření navrhl fyzik P. Jolly. Na velmi citlivých rovnoramenných vahách vyvážil kouli o hmotnosti m. Pod ni pak umístil masivní kouli o hmotnosti M, jejíž střed byl ve vzdálenosti r od menší koule. Působením gravitační síly mezi oběma koulemi se ručička vah vychýlí. Rovnováha je pak obnovena přidáním závaží o hmotnosti Z na misku vah. Mezi oběma koulemi působí gravitační síla $F_g=G\frac{mM}{r^2}$. r je vzdálenost mezi středy koulí. Mezi Zemí a závažím Z pak tíhová síla $F_G=Zg$, kde $g$ je tíhové zrychlení. Mají-li být váhy v rovnováze, musí platit rovnost $F_g=F_G$, tedy $G\frac{mM}{r^2}=Zg$, a odtud $G=\frac{Zg{r}^2}{mM}$. Jolly použil koule o hmotnostech M=6 tun, m=10 kg, jejich vzdálenost r=60 cm a závaží Z=1,1 mg. po dosazení mu tedy vyšla relativně přesná hodnota G=6,472×10⁻¹¹ N·m²·kg⁻².^[2]

Počátkem 20. století byla gravitační konstanta změřena jako (6,67 ± 0,01) · 10⁻¹¹.^[3]

Reference

Tento seznam referencí potřebuje upravit.

Tento článek obsahuje reference, které nemají standardní formu. Přidejte prosím doplňující informace a upravte je do podoby standardních citací. Pomůžete tím udržet ověřitelnost a jednotný vzhled a styl článků.

Související články

• Gravitace
• Newtonův gravitační zákon
• Fyzikální konstanty
• Einsteinova gravitační konstanta

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu gravitační konstanta na Wikimedia Commons

Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.

Autoritní data	GND: 4593074-0