Гравітаційні сили (сили тяжіння)
Гравітаційна взаємодія описується законом всесвітнього тяжіння, відкритим Ньютоном в 1682 р Ньютон отримав свій закон, грунтуючись на трьох законах Кеплера, встановлених на підставі астрономічних спостережень Тихо Браге за рухом планет Сонячної системи. Згідно з цими законами:
траєкторії всіх планет мають форму еліпса, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце;
площі, описувані радіус-вектором планети за рівні проміжки часу, однакові;
для всіх планет відношення квадрата періоду обігу до куба великої півосі еліпса мають одне і те ж значення.
Закон всесвітнього тяжіння формулюється так: сила тяжіння між двома матеріальними точками пропорційна добутку їх мас і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. З формули (2.4) видно, що гравітаційна стала чисельно дорівнює силі взаємного тяжіння двох матеріальних точок, які мають маси, рівні одиниці маси, і знаходяться один від одного на відстані, рівному одиниці довжини. Числове значення гравітаційної постійної встановлено експериментально. Вперше це зробив англійський вчений Кавендіш за допомогою крутильного динамометра (крутильних ваг). В системі одиниць СІ гравітаційна стала має значення. Отже, дві матеріальні точки масою 1 кг кожна, знаходяться один від одного на відстані 1 м, взаємно притягуються гравітаційної силою, рівною. Викладені міркування не можна розглядати як висновок закону всесвітнього тяжіння, вони є лише ілюстраціями до міркувань Ньютона.
Гравітаційні сили є силами тяжіння: на кожну масу діє сила тяжіння з боку іншої маси. Таким чином, це завжди дві сили, спрямовані по прямій, що з’єднують їх центри, тому ці сили є центральними (рис. 2.4).
Закон всесвітнього тяжіння Ньютона справедливий лише для точкових мас, тобто для таких тіл, розміри яких малі порівняно з відстанню між ними. Однак його можна застосувати і для обчислення сил тяжіння тел кінцевих розмірів. Для цього потрібно подумки розбити тіло на окремі елементи, які можна вважати матеріальними точками, і потім векторно скласти всі сили, створювані цими елементами. Саме таким способом можна показати, що закон Ньютона можна застосувати до однорідних кулях, вважаючи, що вся маса кулі зосереджена в його центрі.
Основне фізичний зміст другого закону Ньютона полягає в тому, що сила гравітаційного тяжіння тіл пропорційна їх інертним масам, тобто масам, що характеризує інертні властивості тіл. Але інерція і здатність до гравітаційних взаємодій представляють різні властивості матерії і, отже, гравітаційна взаємодія має визначатися гравітаційними масами. Однак з високим ступенем точності експериментально встановлено рівність інертних і гравітаційних мас.
Related posts:
- Гравітаційні сили. Закон всесвітнього тяжіння Всі тіла в природі взаємно притягуються один до одного. Вперше Ньютон довів, що причина, що викликає падіння каменя на Землю, рух Місяця навколо Землі і планет навколо Сонця, одна і та ж – це сила всесвітнього тяжіння (гравітаційна сила), що діє між будь-якими тілами Всесвіту. Гравітаційні сили – це сили центральні, т. Е. Вони спрямовані […]...
- Закон всесвітнього тяжіння (формула) Закон всесвітнього тяжіння, відкритий в кінці XVII століття англійським фізиком Ісааком Ньютоном, вже кілька століть є основним рівнянням класичної механіки. Закон всесвітнього тяжіння: сила взаємного тяжіння двох тіл прямо пропорційна масам цих тіл і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. Где m1 і m2 – маси взаємодіючих тіл, G – відстань між цими тілами, G […]...
- Чим відрізняється вага від сили тяжіння? Через те що вага покоїться відносно Землі тіла дорівнює силі тяжіння, ці дві сили часто плутають. Але насправді це різні сили. Розглянемо, наприклад, лежить на столі книгу. Вага книги прикладений до столу (книга тисне на стіл), а сила тяжіння прикладена до самої книги (Земля притягує книгу). Таким чином, вага і сила тяжіння – це сили, […]...
- Одиниці сили. Зв’язок між силою тяжіння і масою тіла Вам уже відомо, що сила – це фізична величина. Вона крім числового значення (модуля) має напрямок, тобто це векторна величина. Силу, як і будь-яку фізичну величину, можна виміряти, т. Е. Порівняти з силою, прийнятої за одиницю. Одиниці фізичних величин завжди вибирають умовно. Так, за одиницю сили можна було прийняти будь-яку силу. Наприклад, можна вибрати в […]...
- Закон і сила всесвітнього тяжіння Всі ми ходимо по Землі тому, що вона нас притягує. Якби Земля не притягувала все знаходяться на її поверхні тіла, то ми, відштовхнувшись від неї, відлетіли б в космос. Але цього не відбувається, і всім відомо про існування земного тяжіння. Притягуємо Чи ми Землю? Притягує Місяць! А притягуємо ми самі до себе Землю? Смішне питання, […]...
- Закон всесвітнього тяжіння в динаміці Закон всесвітнього тяжіння був відкритий великим англійським вченим Ісааком Ньютоном і говорить: сила, з якою дві матеріальні точки з масами m 1 і m 2 притягують один одного, пропорційна масам цих точок і обернено пропорційна квадрату відстані r 2 між ними. Де G – гравітаційна стала. Тяжіння існує не тільки між Землею і тілами на […]...
- Закон всесвітнього тяжіння – загальна характеристика До висновку про існування сил всесвітнього тяжіння (їх називають також гравітаційними) прийшов Ньютон в результаті вивчення руху Місяця навколо Землі і планет навколо Сонця. Заслуга Ньютона полягає не тільки в його геніальної здогадки про взаємне притягання тіл, а й у тому, що він зумів знайти закон їх взаємодії, т. Е. Формулу для розрахунку гравітаційної сили […]...
- Сила тяжіння і всесвітнє тяжіння Ставши всесвітньо відомим ученим, Ньютон згадував, як, будучи ще зовсім молодим (йому було всього 25 років), він, глибоко задумавшись, сидів у саду. І раптом поряд впало яблуко. Як раз в цей момент Ньютон розмірковував про рух Місяця і планет. І він подумав: яблуко падає тому, що його притягує Земля, – так може бути, це тяжіння […]...
- Явище тяжіння. Сила тяжіння Випустимо камінь з рук – він впаде на землю (рис. 61). Те ж саме відбудеться і з будь-яким іншим тілом. Якщо м’яч кинути в горизонтальному напрямку, то він не летить прямолінійно і рівномірно. Його траєкторією буде крива лінія (рис. 62). Штучний супутник, запущений із Землі, також летить не по прямій, а рухається навколо Землі (рис. […]...
- Моделювання руху в полі сили тяжіння За всю історію науки найбільший досвід в математичному моделюванні має фізика. Одним з найвидатніших учених у світовій історії був Ісаак Ньютон. У 1687 році вийшов його працю “Математичні початки натуральної філософії”. У сучасному розумінні “натуральна філософія” – це фізика. У цій роботі були описані відкриті вченим закони механіки (три закони Ньютона) і закон всесвітнього тяжіння. […]...
- Гравітаційне поле Закон всесвітнього тяжіння заснований на теорії дальнодії, згідно з якою дія одного тіла на інше передається миттєво (тобто з нескінченно великою швидкістю) без участі середовища. Згідно сучасним уявленням всяке взаємодія тіл на відстані здійснюється за допомогою матеріального середовища, званої полем, і передається з кінцевою швидкістю, яка не може бути більше швидкості світла. Гравітаційна взаємодія між […]...
- Ньютонівські закони руху і закон всесвітнього тяжіння “Бог створив все відповідно до числом, вагою і мірою”, – писав англійський математик, фізик і астроном Ісаак Ньютон. Ньютон розробив диференціальне числення, довів, що біле світло – це суміш променів різного кольору, пояснив виникнення веселки, побудував перший телескоп-рефлектор, відкрив біноміальний розкладання (біном Ньютона), ввів полярні координати, показав, що сила, що змушує падати тіла, має те […]...
- Робота сили тяжіння і потенційна енергія Давайте уявимо собі тіло, яке падає з деякої висоти. Для переміщення цього тіла сила тяжіння робить деяку роботу. При цьому переміщення дорівнює висоті, на якій знаходилося тіло в початковий момент часу. Якщо в формулу роботи замість сили, підставити формулу сили тяжіння, а замість переміщення – висоту на якій знаходилося тіло, то отримана формула буде відповідати […]...
- Рух тіла під дією сили тяжіння Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то тіло здійснює вільне падіння. Вид траєкторії руху залежить від напрямку і модуля початкової швидкості. При цьому можливі наступні випадки руху тіла: Якщо початкова швидкість тіла дорівнює нулю або паралельна силі тяжіння, тіло здійснює прямолінійне вільне падіння; Якщо початкова швидкість тіла спрямована під кутом до сили тяжіння, то […]...
- Земне тяжіння. Гравітаційне поле Землі Гравітація, вона ж тяжіння або тяжіння, – це універсальна властивість матерії, яким володіють всі предмети і тіла у Всесвіті. Суть гравітації залучается в тому, що всі матеріальні тіла притягують до себе всі інші тіла, що знаходяться навколо. Земне тяжіння Якщо гравітація – це загальне поняття і якість, яким володіють всі предмети у Всесвіті, то земне […]...
- Рух тіла під дією сили тяжіння – коротко Розглянемо найпростішу балістичну задачу: рух тіла, якому повідомили початкову швидкість, спрямовану під кутом а до горизонту. Це може бути, наприклад, рух ядра, випущеного з гармати. Для спрощення завдання не будемо враховувати опір повітря. У такому випадку тіло буде рухатися під дією тільки сили тяжіння. Оскільки дальність польоту тіла невелика в порівнянні з розмірами земної кулі […]...
- Історія відкриття Закону всесвітнього тяжіння У фізиці існує величезна кількість законів, термінів, визначень і формул, які пояснюють все природні явища на землі і у Всесвіті. Одним з основних є закон всесвітнього тяжіння, який відкрив великий і всім відомий вчений Ісак Ньютон. Визначення його виглядає ось так: два будь-яких тіла у Всесвіті взаємно притягуються один до одного з певною силою. Формула […]...
- Реакція на дію сили тяжіння (геотропізм) Реакцію на дію сили тяжіння можна простежити на проростки квасолі, посадженому в квітковий горщик. Якщо горщик з рослиною покласти на бік, то вже через годину паросток почне згинатися, а через 24 години він виявиться зігнутим під прямим кутом, тобто як і раніше буде рости вгору. Це так званий негативний геотропізм: стебло згинається в бік, протилежний […]...
- Потенційна енергія гравітаційного тяжіння Всі тіла, що володіють масою, притягуються один до одного з силою, що підкоряється закону всесвітнього тяжіння И. Ньютона. Отже, що притягуються тіла володіють енергією взаємодії. Покажемо, що робота гравітаційних сил не залежить від форми траєкторії, тобто гравітаційні сили також є потенційними. Для цього розглянемо рух невеликого тіла масою m, що взаємодіє з іншим масивним тілом […]...
- Яка сила тяжіння? Тяжіння всіх земних предметів Землею здається нам природним і звичайним явищем. Але коли нам кажуть, що предмети притягують також і один одного, ми не схильні цьому вірити, бо в буденному житті нічого подібного не помічаємо. Чому, справді, закон всесвітнього тяжіння не проявляється постійно навколо нас у звичайній обстановці? Чому ми не бачимо, щоб притягували один […]...
- Сила: явище тяжіння і сила тяжіння У курсі фізики сьомого класу вивчають поняття сили. Що ж таке сила? Коли два тіла взаємодіють один з одним, то їх швидкість може змінюватися. Тіло може почати рух, зупинитися, змінити напрям швидкості. Коли ми штовхає футбольний м’ячик – він починає рухатися, коли він потрапляє в сітку воріт, то зупиняється, а якщо потрапляє в штангу – […]...
- Одиниці сили: Ньютон Всі ми звикли в житті вживати слово сила в порівняльній характеристиці, кажучи чоловіки сильніше жінок, трактор сильніше автомобіля, лев сильніше антилопи. Сила у фізиці визначається як міра зміни швидкості тіла, яке відбувається при взаємодії тел. Якщо сила є мірою, і ми можемо порівнювати додаток різної сили, значить, це фізична величина, яку можна виміряти. У яких […]...
- Прискорення вільного падіння на Землі та інших небесних тілах Одним з окремих випадків всесвітнього тяжіння є той факт, що всі тіла притягуються до Землі. Для нас, жителів планети Земля, сила тяжіння має величезне значення. Сила, з якою тіло деякої маси m буде притягатися до Землі, відповідно до закону всесвітнього тяжіння буде обчислюватися за такою формулою: F = G*((mЗ*m)/(RЗ)2), де МЗ – маса землі; RЗ […]...
- Сила тяжіння в фізиці Сила тяжіння (сила тяжіння Землі) – найпотужніша сила, яка діє абсолютно на всі тіла на Землі – це тяжіння самої Землі до себе. Киньте камінь, він впаде, спіткніться самі… підсумок ясний, дощ теж чомусь не йде вгору, а падає вниз, а підвішений на гумці вантаж, як ви пам’ятаєте, розтягував її вниз. Що б не трапилося, […]...
- Закони сил в механіці Для відомості знаходження закону руху частки до чисто математичної задачі, необхідно у відповідності з рівнянням (3.6) знати закони діють на частинку сил, т. Е. Залежність сили від визначальних її величин. Кожен такий закон виходить на підставі обробки результатів численних експериментів і, по суті, завжди спирається на рівняння (3.6) як на визначення сили. Два фундаментальних виду […]...
- Сила тяжіння на інших планетах Навколо Сонця рухаються 8 великих планет: планети Земної групи: Меркурій; Венера; Земля; Марс. Планети-гіганти: Юпітер; Сатурн; Уран; Нептун. Всі вони утримуються близько Сонця силами тяжіння. Ці сили дуже великі. Наприклад, між Сонцем і Землею діє сила тяжіння, рівна приблизно 30 000 000 000 000 000 000 000 Н = 3 – 1022 Н, або 3 […]...
- Гравітація: визначення Гравітація – фізична властивість, характерна для всіх матеріальних тел. У загальному випадку під гравітацією розуміють силу тяжіння, створювану тілом, причому ця сила залежить від маси тіла. Зазвичай поняття гравітації вживається в астрофізичного сенсі, так як саме це явище багато в чому визначає взаємодію різних об’єктів в космосі. Однак процеси взаємодії, що відбуваються всередині молекул і […]...
- Тяжіння Тіла притягуються один до одного завдяки силі тяжіння. Цією властивістю володіють всі тіла, але помітнотяжіння лише тоді, коли одне з тіл дуже велике. Відчутно, скажімо, тяжіння планет. Земне тяжіння – причина того, що випущений з рук предмет падає. Навіть моря відчувають на собі силу тяжіння Місяця. Саме вона викликає припливи. Каштан падаючий на Землю через […]...
- Сили пружності. Закон Гука Саме існування рідких і твердих тіл свідчить про наявність сил взаємодії між молекулами. Ці сили визначаються електромагнітними взаємодіями між рухомими зарядженими частинками, з яких складаються атоми і молекули (електронами і ядрами). Теоретичний розрахунок цих сил надзвичайно складний, і в загальному вигляді ця задача не вирішена до теперішнього часу. Однак, можна стверджувати, що ці сили можуть […]...
- Різниця між силою тяжіння і вагою тіла У деяких випадках сила тяжіння і вага об’єкта рівні за своїм значенням. Через це може виникнути хибне враження, що між даними величинами немає різниці. Спробуємо розвіяти подібні припущення і розглянемо, чим відрізняється сила тяжіння від ваги тіла. Визначення Силою тяжіння називають величину, яка відображатиме яке притягує дію Землі на об’єкт, розташований близько до її поверхні. […]...
- Отримання електроенергії за рахунок використання сили тяжіння та тиску Тиск, або кажучи технічною мовою, п’єзоелектрика, є іншим достатнім природним джерелом електрики. “П’єзо” – це слово грецького походження, що означає “тиск (натиск)”. Основним джерелом компресії, звичайно є тиск, спричинений силою тяжіння. Вага дерева може створювати електрику в результаті гравітаційного тиску на скелі в грунті. Як джерело енергії, натиск або тиск працює найбільш ефективно з матеріалами, […]...
- Сила тяжіння Чому після скоєного стрибка, людина завжди виявляється внизу? Чому м’яч, який ми кидаємо в горизонтальному положенні, рано чи пізно все одно буде на землі? На всі ці питання єдиний відповідь – причина в тяжінні Землі. Сила, з допомогою якої Земля притягує тіло до себе, називають силою тяжіння. Сила тяжіння має тільки вертикальне вниз напрямок, її […]...
- Сили пружності і тертя Сили пружності і тертя, на відміну від гравітаційних сил, з’являються тільки при зіткненні тіл. Сили пружності є наслідком деформації, що виникає при контакті тіл (див. §8). На олівець, що лежить на столі, діє сила тяжіння, проте, він залишається нерухомим, і значить, на нього діє сила пружності трохи деформованого їм столу, спрямована вертикально вгору і рівна […]...
- Космічний корабель і тяжіння Землі Космічний корабель повинен розганятися за допомогою ракетного двигуна, щоб подолати тяжіння Землі. А чи не можна використовувати для цього не двигун, а… саме тяжіння Землі? Виявляється, в одному випадку такий варіант можливий. Космічний корабель повинен розганятися за допомогою ракетного двигуна, щоб подолати тяжіння Землі Вся справа в тому, що в розрахунках руху космічного корабля, його […]...
- Механіка Ньютона. Модель частинки в порожнечі і сили Класична механіка складається навколо “первинного ідеального об’єкта” (ПІО) – механічної частинки (матеріальної точки, тіла) в порожнечі, володіє масою, що рухається по певній траєкторії з певною швидкістю, що залежить від діючих на неї сил і локалізованої в пространстве12. Саме поняття частинки, що володіє масою (найпростішої фізичної системи в класичній механіці), її станів, порожнечі і сили, рівняння […]...
- Зв’язок між силою тяжіння і масою тіла: динамометр По різному Чи Земля притягує тіла? По-різному вона тягне нас, сумку з продуктами у нас в руці і машину, на якій ми приїхали з супермаркету? Тобто, кажучи фізичними термінами, чи є зв’язок між масою тіла і силою тяжіння? Зв’язок між масою тіла і силою тяжіння сама, що ні на є, пряма. Зв’язок між силою тяжіння […]...
- Ядерні сили Дотепер ми знали два типи взаємодій в природі – гравітаційні і електромагнітні. Ядерні сили служать проявом нового, третього за рахунком типи взаємодій – сильної взаємодії. Ми не будемо вдаватися в механізм виникнення ядерних сил, а лише перерахуємо їх найбільш важливі властивості. 1. Ядерні сили діють між будь-якими двома нуклонами: протоном і протоном, протонів і нейтронів, […]...
- Закон Кулона. Одиниця електричного заряду Приступимо до вивчення кількісних законів електромагнітних взаємодій. Основний закон електростатики – закон взаємодії двох нерухомих точкових заряджених тіл. Основний закон електростатики був експериментально встановлений Шарлем Кулоном в 1785 р і носить його ім’я. Якщо відстань між тілами у багато разів більше їх розмірів, то ні форма, ні розміри заряджених тіл істотно не впливають на взаємодії […]...
- Повідомлення-доповідь про Ісаака Ньютона Легендарне яблуко. Ісаак Ньютон – знаменитий англійський фізик 17-18 століть, який відкрив закон всесвітнього тяжіння. Також механік, геніальний математик і талановитий астроном. Скрізь і завжди переказують історію, легенду про те, що закон всесвітнього тяжіння Ньютон відкрив, відпочиваючи в саду під деревом. На голову мирно дрімав студенту Кембриджського університету впало яблуко. Ньютон задумався про природу явища, […]...
- Тяжіння і відштовхування молекул Молекули речовини можуть взаємно притягатися. Тому, наприклад, шматок металу або пластику не розпадається на окремі частки. Тяжіння молекул у різних речовин різний за силою. Вода дуже легко притягується до води (і іншим молекулам), але це тяжіння також легко і розривається. Папір розірвати трохи складніше, оскільки тяжіння вище, ніж у води. Залізну палку взагалі неможливо розірвати […]...