A gravitáció törvénye 1
Az egyetemes tömegvonzás törvénye
Csak találgatni lehet a izgalom, amely elnyeli Newton. amikor jött a nagy eredmény: az azonos ok okozó jelenség feltűnően széles körű - a őszén egy követ dobott a földre, mielőtt a mozgás hatalmas kozmikus testek. Newton talált az oka, és képes volt pontosan kifejezni azt a formáját egy képlet - a gravitáció törvényét.
Mivel a gravitációs erő mind a szerint szervek azonos gyorsulás, függetlenül azok súlyát, meg kell, hogy arányos legyen a test tömege, amelyre a következő érvényes:
De mivel például a Föld hat a Hold egy erő arányos a tömeg a hold, a hold, a harmadik törvény Newton kell eljárni a Földön ugyanolyan erővel. Sőt, ez az erő arányosnak kell lennie a tömeg a Földön. Ha a gravitációs erő valóban egyetemes, akkor az a része, amely a test bármely más szerv működik egy erő arányos a tömeg a többi szerv. Következésképpen a gravitációs erő arányosnak kell lennie a termék a tömegek kölcsönható testek. Ezért a készítmény az egyetemes tömegvonzás törvénye.
Meghatározó egyetemes tömegvonzás törvénye
Az erő a kölcsönös vonzás két test között közvetlenül arányos a termék a test tömege és fordítottan arányos a távolság négyzetével közöttük:
Az arányossági tényező G a gravitációs állandó.
A gravitációs állandó számszerűen egyenlő a vonzóerő a két anyag pontok egyenként 1 kg, ha a köztük lévő távolság 1 m. Miután az összes, az m1 = m2 = 1 kg, és R = 1 m, akkor G = F (numerikusan).
Meg kell szem előtt tartani, hogy a gravitáció törvénye (4.5), mint egy univerzális törvény érvényes a lényeges pontokon. Ebben az esetben a gravitációs kölcsönhatás mentén hatnak egy összekötő vonal ezeket a pontokat (4.2 ábra). Ez a fajta erő nevezett központi.
Belátható, hogy a homogén test, amelynek golyó alakú (akkor is, ha nem lehet tömeges pont), továbbá kölcsönhatást mutatnak egy erő által meghatározott (4,5). Ebben az esetben az R - a távolság a labdát központokban. A vonzó- fekszenek egy egyenesen átmenő központok a golyók. (Ezeket az erőket nevezzük központi). A testek, amelyek nem tartoznak a Földre, mi általában úgy vannak méret, sokkal kisebb, mint a Föld sugara (R≈6400 km). Az ilyen test lehet, függetlenül azok megjelenési formájától, tekinthető lényeges pontokon, és meghatározza az erejét az általuk keltett a világon keresztül a törvény (4,5), szem előtt tartva, hogy R a távolság ez a testület a Föld középpontjába.
Meghatározása gravitációs állandó
Most megtudhatja, hogyan lehet megtalálni a gravitációs állandó. Először is, vegye figyelembe, hogy G-nek egy bizonyos nevet. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a készülék (és innen a név) A mennyiségeket a gravitáció törvénye, előzőleg már telepítve. A gravitáció törvénye ad az új közötti kapcsolat ismert mennyiségek bizonyos nevek egységek. Ezért az együttható a megnevezett változó. A képlet a gravitáció törvénye, könnyű megtalálni a nevét az egység gravitációs állandó SI:
A mennyiségi meghatározására G kell önállóan határozza meg a mennyiségeket a gravitáció törvénye: a két tömeg, az erő és a távolság a holttesteket. Használja erre a csillagászati megfigyelések lehetetlen, hogy meghatározzák a tömegek bolygók. Sun, és a Föld, csak a törvény alapján az általános tömegvonzás, ha az érték a gravitációs állandó ismert. Tapasztalat, hogy tartanak a világon a testek, a tömegek mérhető a skálán.
A nehézség abban rejlik, hogy a gravitációs erő szervek közötti kis tömegek rendkívül kicsi. Ez az oka, hogy nem vesszük észre testünk vonzereje, hogy a környező tárgyak, és a kölcsönös vonzás tárgyak egymáshoz, bár a gravitációs erő - a leguniverzálisabb az összes erők a természetben. Két humán tömegek 60 kg-nál 1 m távolságra egymástól húzása erő csak körülbelül 10 -9 N. Ezért mérésére gravitációs állandó igény meglehetősen vékony kísérletek.
Ez az első alkalom a gravitációs állandó mértük az angol fizikus G. Cavendish 1798-ban olyan eszközt használ, úgynevezett torziós inga. Reakcióvázlat torziós mérleg ábrán látható 4.3. Vékony rugalmas szál felfüggesztett fénysugár két azonos súlyokat a végein. A közelben van rögzítve két nehéz golyó. Között a súlyok és a labda rögzített gravitáció. Hatása alatt ezek az erők a lengőkar elfordul és forog a menet. Szerint a szög a csavar lehet határozni a gravitációs erő. Ehhez, akkor csak tudja, rugalmas tulajdonságait a menet. Súlyok testek ismertek, és a központjai közötti távolság a kölcsönható szervek közvetlenül meg lehet mérni.
alábbi jelentésűek a gravitációs állandó volt ezekből a kísérletekből kapott:
Csak abban az esetben, ha a gravitációs erő elér egy nagy értékű kölcsönhatásba hatalmas testtömeg (vagy a tömege legalább egy a testek nagyon magas). Például a Föld és a Hold vonzza egymást F erő ≈2 • október 20. H.
A függőség a gravitációs gyorsulás szervek szélesség
Ennek egyik oka a növekedés a gravitációs gyorsulás mozgatásával a pont, ahol a test, az Egyenlítőtől a sarkok, hogy a világon kissé lapított a pólusok és a távolság a Föld központja a felületére a sarkokon kisebb, mint az Egyenlítő felé. Egy másik, sokkal jelentősebb ok a Föld forgását.
Az egyenlő tehetetlen és súlyos tömeg
A legszembetűnőbb jellemzője a gravitációs erők, hogy ők jelentik az összes szervek, függetlenül azok tömegét, ugyanaz a gyorsulás. Mit mondana egy focista, egy csapás, amely egyformán gyorsított rendes bőr labda kilogrammos súlyzó? Mindenki azt fogja mondani, hogy ez lehetetlen. De a Föld csak egy ilyen „rendkívüli játékos” az egyetlen különbség az, hogy annak hatását a szervezet nem rendelkezik a karakter rövid távú hatása, és megszakítás nélkül folytatódik milliárd évig.
A szokatlan tulajdonságai a nehézségi erő, mint már mondtam, annak a ténynek köszönhető, hogy ezek az erők arányos a tömegek a kölcsönható testek. Ez a tény nem meglepő, ha rajta egy jó gondolnánk. Miután a testsúly, ami benne van a második Newton törvény határozza meg az inert tulajdonságai a test, azaz a. E. A képesség megszerzése egy bizonyos gyorsulás hatása alatt ez az erő. Ez a tömeg természetesen úgynevezett tehetetlen tömege és jelentésük MI.
Úgy tűnik, hogy mi összefüggés lehet, hogy a képességét szervek vonzzák egymást? Mass, képességének meghatározására szervek vonzódik egymáshoz, említhetjük gravitációs massoymg.
ez nem következik, hogy a newtoni mechanika tehetetlen és súlyos tömeg ugyanaz, azaz a. e. hogy
Egyenlet (4.6) közvetlen következménye a tapasztalat. Ez azt jelenti, hogy egyszerűen csak beszélni testtömeg mint kvantitatív mértéke mind a tehetetlenségi és gravitációs tulajdonságai.
A gravitáció törvénye az egyik egyetemes természeti törvények. Ő tartja az összes szervek tömegét.
Az érték a gravitáció törvénye
De ha ehhez a témához, még fontosabb, kiderül, hogy a gravitáció törvénye nem mindig van lehetőség annak alkalmazását. Ez a törvény azt találta annak használatát szervek gömb alakú, akkor lehet használni a tömeges pontokat, és ez elfogadható egy labdát, amelynek nagy sugárral, ahol a labda kölcsönhatásba léphet a szerveket, hogy sokkal kisebb, mint a méretek.
De ez a test és a végtelen sík, valamint a kölcsönhatás végtelen rúd és a labda ez a képlet nem alkalmazható.
Ahogy talán már sejtette a szolgáltatott információk ebben a leckében, hogy a gravitáció törvénye az alapja a tanulmány az égi mechanika. És mint tudjuk, az égi mechanika tanulmányozása a mozgást bolygók.
Ennek köszönhetően a egyetemes tömegvonzás törvénye, lehetséges, hogy pontosabban meghatározzuk a helyét az égitestek és képes kiszámítani a pályáját.
Segítségével ez a törvény lehet számítani, és a mozgás a mesterséges holdak, valamint hozzon létre más bolygóközi űrhajó.
De ez a test és a végtelen sík, valamint a kölcsönhatás végtelen rúd és a labda ez a képlet nem alkalmazható.
Ezzel a törvénnyel Newton tudta magyarázni nem csak, hogy a bolygók, de miért van az árapály. Egy idő után, köszönhetően a művek Newton, a csillagászok képesek voltak felfedezni ilyen bolygó a Naprendszerben, Neptunusz és a Plútó.
A felfedezésének fontosságát az egyetemes tömegvonzás jog, hogy lehetővé teszi a lehetőséget, hogy előre jelezzük nap- és holdfogyatkozás, és pontosan kiszámítja a mozgás az űrhajó.
A nehézségi erőre a legsokoldalúbb a természet erői. Sőt, azok vonatkoznak a közötti kölcsönhatás bármely olyan szervezetet tömege. És mint ismeretes, minden test tömege. gravitációs erők hatnak bármely szerven keresztül, mivel nincs prigrad a gravitációs erők.
És most, hogy megszilárdítsa a tudás az egyetemes tömegvonzás törvénye, próbáljuk megvizsgálni és megoldani egy érdekes probléma. A rakéta emelkedett h magassága megegyezik a 990 km. Határozzuk meg, hogyan csökken a gravitációs erő hat a rakéta a magasság h, míg a gravitációs erő mg ható ki a Föld felszínén? Föld sugara R = 6400 km. M jelöli a tömege a rakéta, és miután a föld tömege M.
Azt feltételezzük, hogy a rakéta működik csak a Föld gravitációs erő és a centrifugális erő is elhanyagolhatók, mert az alacsony Föld szögsebessége. Ezért azt írják, hogy a gravitációs erő a Földön:
A magassága h egyenlő a gravitációs erő:
Csere érték fog eredményezni:
érdekes tények
Legenda arról, hogyan Newton felfedezte a egyetemes tömegvonzás törvénye, amelynek alma feje tetején, jött Voltaire. És maga Voltaire biztosított bennünket, hogy ez igaz történet azt mondta, hogy neki a kedvenc unokahúga Ketrin Barton Newton. Ez csak furcsa, hogy sem az unokahúga, sem neki nagyon közeli barátja Dzhonatan Svift emlékirataiban Newton a végzetes almát soha nem említette. Mellesleg Isaak Nyuton magát, részletes írásos füzetükbe a kísérletek eredményeit a viselkedését különböző szervek, dolgozzon csak töltött edényeket arany, ezüst, ólom, homok, vízüveg, vagy a búza, vagy bármilyen az alma. Ez azonban nem akadályozta meg a leszármazottai Newton vezetni a turisták a kerteken át a birtok Vulstok és mutasd meg nekik, hogy ugyanaz almafa, amíg el nem tört vihar.
Igen, az almafa volt, és minden bizonnyal vele alma ősszel, de milyen nagy érdeme az alma a nyitás a gravitáció törvénye?
Viták az alma nem esik csendes itt 300 éve, valamint vitákat egyetemes tömegvonzás törvénye Veree, hogy kinek a prioritás otkrytiya.uk
G.Ya.Myakishev, B.B.Buhovtsev, N.N.Sotsky Fizika 10 osztály