Гравитационные силы PDF E-mail
Оценка пользователей: / 83
ПлохоОтлично 
Истории некоторых открытий

Гравитационная сила – это  сила, с которой притягиваются друг к другу тела определённой массы, находящиеся на определённом расстоянии друг от друга.

Английский учёный Исаак Ньютон в 1867 г. открыл закон всемирного тяготения. Это один из фундаментальных законов механики. Суть этого закона в следующем: любые две материальные частицы притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Сила притяжения – первая сила, которую почувствовал человек. Это сила, с которой Земля воздействует на все тела, находящиеся на её поверхности. И эту силу любой человек ощущает как собственный вес.

Закон всемирного тяготения


Существует легенда, что закон всемирного тяготения Ньютон открыл совершенно случайно, гуляя вечером по саду своих родителей. Творческие люди постоянно находятся в поиске, а научные открытия - это не мгновенное озарение, а плод длительной умственной работы. Сидя под яблоней, Ньютон осмысливал очередную идею, и вдруг на голову ему упало яблоко. Ньютону было понятно, что яблоко упало в результате действия силы притяжения Земли. «Но почему не падает на Землю Луна? - задумался он. - Значит, на неё действует ещё какая-то сила, удерживающая её на орбите». Так был открыт знаменитый закон всемирного тяготения.

Учёные,  изучавшие до этого вращение небесных тел, считали, что небесные тела подчиняются каким-то совершенно другим законам. То есть, предполагалось, что существуют совершенно разные законы притяжения на поверхности Земли и в космосе.

Ньютон объединил эти предполагаемые виды гравитации. Анализируя законы Кеплера, описывающие движение планет, он пришёл к выводу, что сила притяжения возникает между любыми телами. То есть, и на яблоко, упавшее в саду, и на планеты в космосе действуют силы, подчиняющиеся одному закону – закону всемирного тяготения.

Ньютон установил, что законы Кеплера действуют только в том случае, если между планетами  существует сила притяжения. И эта сила прямо пропорциональна массам планет и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.

Сила притяжения рассчитывается по формуле F=Gm1m2/r2

m1 – масса первого тела;

m2 – масса второго тела;

r – расстояние между телами;

G – коэффициент пропорциональности, который называют гравитационной постоянной или  постоянной всемирного тяготения.

Его значение определили экспериментально. G = 6,67·10-11 Нм2/кг2

Если две материальные точки с массой, равной единице массы, находятся на расстоянии, равном единице расстояния, то они притягиваются с силой, равной G.

Силы притяжения и есть гравитационные силы. Их называют ещё силами тяготения. Они подчинены закону всемирного тяготения и проявляются всюду, так как все тела имеют массу.

Сила тяжести


Гравитационная сила вблизи поверхности Земли – это сила, с которой все тела притягиваются к Земле. Её называют силой тяжести. Она считается постоянной, если расстояние тела от поверхности Земли мало по сравнению с радиусом Земли.

Так как сила тяжести, являющаяся гравитационной силой, зависит от массы и радиуса планеты, то на разных планетах она будет разной. Так как радиус Луны меньше радиуса Земли, то и сила притяжения на Луне меньше, чем на Земле в 6 раз. А на Юпитере, наоборот, сила тяжести в 2,4 раза больше силы тяжести на Земле. Но масса тела остаётся постоянной, независимо от того, где её измеряют.

Многие путают значение веса и силы тяжести, считая, что сила тяжести всегда равна весу. Но это не так.

Сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес, это и есть вес. Если убрать опору или подвес, тело начнёт падать с ускорением свободного падения под действием силы тяжести. Сила тяжести пропорциональна массе тела. Она вычисляется по формуле F = mg, где m – масса тела, g – ускорение свободного падения.

Вес тела может изменяться, а иногда и вообще исчезать. Представим себе, что мы находимся в лифте на верхнем этаже. Лифт стоит. В этот момент наш вес Р и сила тяжести F, с которой Земля притягивает нас, равны. Но как только лифт начал двигаться вниз с ускорением а, вес и сила тяжести уже не равны. Согласно второму закону Ньютона mg + P = ma.  Р=mg-ma.

Из формулы видно, что наш вес при движении вниз уменьшился.

В момент, когда лифт набрал скорость и стал двигаться без ускорения, наш вес снова равен силе тяжести. А когда лифт стал замедлять своё движение, ускорение а стало отрицательным, и вес увеличился. Наступает перегрузка.

А если тело двигается вниз с ускорением свободного падения, то вес и вовсе станет равным нулю.

При a=g Р=mg-ma= mg - mg=0

Это состояние невесомости.

Итак, все без исключения материальные тела во Вселенной подчиняются закону всемирного тяготения. И планеты вокруг Солнца, и все тела, находящиеся у поверхности Земли.

 

Комментарии   

 
0 #7 Руслан 27.11.2016 12:08
Цитирую серафим:
тогда почему метеориты и весь космический мусор не встаю на орбиту любой планеты пролетая мимо?

потому что у них очень большая скорость и они просто пролетают мимо меняя траекторию обратно-пропорц ионально скорости тела
Цитировать
 
 
0 #6 Руслан 27.11.2016 12:05
Цитирую Николай:
Сила притяжения Луны к Земле 2,03 * 10+20 Н, сила притяжения Луны к Солнцу 4,33 * 10+20 Н, то есть в два раза больше..., интересно, почему Луна продолжает вращаться вокруг Земли, а не падает на Солнце?

Сила, с которой Земля притягивает Луну гораздо больше силы,с которой Солнце притягивает луну. Да, масса Солнца во много раз больше массы земли, но и расстояние от Луны до Солнца очень велико. поэтому если посчитать эти силы притяжения, то Земля будет сильнее притягивать Луну)
Цитировать
 
 
0 #5 ALBERT 04.03.2016 20:06
Я хотел бы пояснить физические моменты
формирования материальной массы (тела),
почему она является постоянной величиной
обретя форму(структуру )в любой точке
Вселенной и соответственно,гравитационно-
го поля.Я вполне согласен,что взаимодей-
ствие между телами осуществляется грави-
ционными полями,а масса остаётся неизмен-
ной.
Цитировать
 
 
-1 #4 ALBERT 04.03.2016 18:45
Гравитация,это следствие,универсальный
механизм воздействия энергетической среды Единого силового поля на формирование из отдельных разных свобод-
ных элементарных частиц материальных масс
(тел) с гравитационными и электромагнит-
ными сферическими полями и взаимодействие
между ними.Только материальная масса(тело) является сущностью формирования
поля гравитации(тяго тения) и плотность
массы и размер,определя ют величину силы
и размер гравитационного поля.Природой сил гравитации являются энергетические
силовые потоки Единого силового поля,
постоянно возобновляемая энергия прямо-линейных потоков НЕЙТРИНО всех направлений.
Цитировать
 
 
+2 #3 Николай 09.02.2016 12:30
Сила притяжения Луны к Земле 2,03 * 10+20 Н, сила притяжения Луны к Солнцу 4,33 * 10+20 Н, то есть в два раза больше..., интересно, почему Луна продолжает вращаться вокруг Земли, а не падает на Солнце?
Цитировать
 
 
-1 #2 серафим 25.12.2015 21:02
тогда почему метеориты и весь космический мусор не встаю на орбиту любой планеты пролетая мимо?
Цитировать
 
 
-1 #1 Maria 15.12.2015 22:54
все понятно и доступно
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить