విశ్వ గురుత్వాకర్షణ నియమం (Universal Law of Gravitation)

Correct: B — ఐజాక్ న్యూటన్

ఐజాక్ న్యూటన్ విశ్వ గురుత్వాకర్షణ నియమాన్ని ప్రతిపాదించాడు; చెట్టు నుంచి యాపిల్ పడటం చూసి ఈ ఆలోచన వచ్చిందని ప్రసిద్ధ కథ ఉంది. కెప్లర్ గ్రహ చలన నియమాలు ఇచ్చాడు.

Correct: C — F = G m₁m₂ / r²

రెండు వస్తువుల మధ్య ఆకర్షణ బలం ద్రవ్యరాశుల లబ్ధానికి అనులోమానుపాతం, దూరం వర్గానికి విలోమానుపాతం; F = G m₁m₂ / r². F = ma న్యూటన్ రెండో నియమం. ఈ సూత్రంలో G విశ్వమంతటా ఒకే విలువ (6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²) కలిగి ఉంటుంది.

Correct: B — నాలుగో వంతు అవుతుంది

F ∝ 1/r²; r రెట్టింపైతే F = 1/2² = 1/4 వంతు అవుతుంది. సగం అవ్వదు ఎందుకంటే విలోమానుపాతం దూరం వర్గానికి, దూరానికి కాదు. దూరం మూడు రెట్లైతే బలం 1/9 వంతు అవుతుంది; ఇది విలోమ వర్గ నియమం.

Correct: D — 6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²

G ≈ 6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²; దీన్ని కావెండిష్ ప్రయోగం ద్వారా కొలిచారు. 9.8 భూమిపై g విలువ, 3 × 10⁸ కాంతి వేగం, 1.6 × 10⁻¹⁹ ఎలక్ట్రాన్ ఆవేశం. G ను g తో గందరగోళం చేయకూడదు; g భూమిపై 9.8 m/s², G విశ్వమంతటా స్థిరం.

Correct: C — మారదు

F = G m₁m₂/r²; m₁, m₂ రెట్టింపైతే లబ్ధం 4 రెట్లు; r రెట్టింపైతే r² 4 రెట్లు. కాబట్టి రెండూ రద్దై F మారదు. ఇలాంటి లెక్కల్లో ప్రతి రాశి మార్పునూ విడివిడిగా సూత్రంలో వాడి నిష్పత్తి చూడటం సులభం.

Correct: C — 1, 2 మరియు 3

భూమి కొద్దిగా చదునుగా ఉండటం, భ్రమణం వల్ల g ధ్రువాల వద్ద ఎక్కువ, భూమధ్యరేఖ వద్ద తక్కువ; భూమి కేంద్రం వద్ద g = 0. ఎత్తుకు, లోతుకు వెళ్లేకొద్దీ g తగ్గుతుంది. కాబట్టి మూడూ సరైనవి.