|
ЗАКОН
ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ. Открыт Ньютоном в 1667 году на
основе анализа движения планет (з-ны Кеплера) и, в
частности, Луны. В этом же направлении работали Р.Гук (оспаривал приоритет) и
Р.Боскович. |
|
|
|
Все
тела взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной
произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между
ними.
|
|
|
|
Закон
справедлив для: 1. Однородных шаров. 2. Для
материальных точек. 3. Для концентрических тел. Гравитационное
взаимодействие существенно при больших массах. |
Примеры: Притяжение электрона к протону в атоме
водорода » 2×10-11 Н. Тяготение
между Землей и Луной » 2×1020
Н. Тяготение
между Солнцем и Землей » 3,5×1022 Н. |
|
|
Применение:
1. Закономерности движения планет и их спутников. Уточнены законы Кеплера. 2. Космонавтика.
Расчет движения спутников. |
||
|
Внимание!:
1. Закон не объясняет причин тяготения, а только устанавливает количественные
закономерности. 2. В случае
взаимодействия трех и более тел задачу о движении тел нельзя решить в общем виде. Требуется учитывать "возмущения",
вызванные другими телами (открытие Нептуна Адамсом и Леверье
в 1846 г. и Плутона в 1930). 3. В случае тел произвольной формы требуется
суммировать взаимодействия между малыми частями каждого тела. |
||
|
Анализ
закона: 1. Сила
направлена вдоль прямой, соединяющей тела. 2. G - постоянная
всемирного тяготения (гравитационная постоянная). Числовое значение зависит
от выбора системы единиц. |
|
|
|
В Международной
системе единиц (СИ) G=6,67.10-11 |
G=6,67.10-11 |
|
|
Впервые прямые
измерения гравитационной постоянной провел Г. Кавендиш с помощью крутильных
весов в 1798 г.
|
|
|
|
Пусть m1=m2=1
кг, R=1 м, тогда: G=F (численно). Физический смысл гравитационной постоянной: гравитационная постоянная численно равна модулю силы тяготения,
действующей между двумя точечными телами массой по 1 кг каждое, находящимися
на расстоянии 1 м друг от друга. |
||
|
То, что
гравитационная постоянная G
очень мала показывает, что интенсивность
гравитационного взаимодействия мала. |
|
|
|
СИЛА
ТЯЖЕСТИ |
|
|
|
Сила тяжести - это сила притяжения тел к
Земле (к планете). |
|
|
|
|
||
|
|
g0»9,81
м/с2 - на поверхности Земли |
|
|
Если обозначить R0 радиус
планеты, а h -
расстояние до тела от поверхности планеты, то: |
|
|
|
Ускорение
силы тяжести зависит: 1.
Массы планеты. 2.
Радиуса планеты. 3.
От высоты над поверхностью планеты. 4.
От географической широты (на полюсах - 9,83 м/с2. на экваторе -
9,79 м/с2. 5. От
залежей полезных ископаемых. |
|
|