Гравитация. Закон всемирного тяготения

Г Р А В И Т А Ц И О Н Н Ы Е

Я В Л Е Н И Я

Разработал - Репин Роман 9 класс

Руководитель - учитель физики Бакурадзе Л.А.

КАКИЕ СИЛЫ УДЕРЖИВАЮТ ОКОЛО ЗЕМЛИ СОЛНЦЕ И ЛУНУ?

ЧТО ЗАСТАВЛЯЕТ ЗВЁЗДЫ

ОСТАВАТЬСЯ ДОЛГИЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ НА СВОИХ МЕСТАХ?

Попытки объяснения наблюдаемой картины мира, и прежде всего строения

Солнечной системы, занимали умы многих великих людей.

Что связывает планеты и Солнце в единую систему?

Каким законам подчиняется это движение?

Самые первые представления о строении нашего мира

Во // веке н.э. древнегреческим учёным

Клавдием Птолемеем

была разработана геоцентрическая система мира,

согласно которой все наблюдаемые перемещения небесных светил объяснялись их движением вокруг неподвижной Земли

В 16 веке польский астроном

Николай Коперник

в центр

мироздания поместил Солнце. Появилась гелиоцентрическая картина мира

Но оставался главный вопрос

Что же удерживает планеты,

в частности Землю,

в их движении вокруг Солнца?

Галилео Галилей

В десятых годах XVII века начались гонения. Галилею удалось отстоять свое учение, но ненадолго: после выхода в 1632 году «Диалога о приливах и отливах», где в форме разговора трех собеседников дано представление о двух главных системах мира Птолемея и Коперника , ему было предписано явиться в Рим. Допросы, угроза пыток сломили больного ученого, и 22 июня в монастыре св. Минервы Галилей отрекается от своих взглядов и приносит публичное покаяние. Теперь до конца жизни он стал узником инквизиции и принужден был жить на своей вилле Арчетри близ Флоренции. И лишь в 1992 году папа Иоанн Павел II объявил решение суда инквизиции ошибочным и реабилитировал Галилея.

Пизанская башня

Опыты

Галилео Галилея позволили сделать выводы о свободном падении тел и дали толчок к открытию закона всемирного тяготения.

Одним из первых учёных, кто понял, что не только Солнце притягивает к себе планеты, но и планеты притягивают к себе Солнце, был английский учёный

Роберт Гук :

«Все небесные тела имеют притяжение, или силу тяготения к своему центру, вследствие чего они не только притягивают собственные части и препятствуют им разлетаться, как наблюдаем на Земле, но притягивают также все другие небесные тела, находящиеся в сфере их действия»

Иоганн Кеплер

немецкий астроном,

один из творцов астрономии

нового времени.

Предположил, что природа планет

родственная земной.

Кеплер был сторонником идей

Коперника о том, что планеты

обращаются вокруг Солнца.

На основе многолетних наблюдений,

выполненных Тихо Браге ,

он открыл законы движения планет

Выведенные из наблюдений законы

Кеплера были использованы

впоследствии Ньютоном для обоснования

закона всемирного тяготения

Исаак Ньютон

английский математик, механик,

астроном и физик,

создатель классической механики,

президент (с 1703) Лондонского

королевского общества.

В механике Ньютон продолжил труды Галилея и Кеплера.

Он сформулировал

основные законы классической механики.

Открыл

закон всемирного тяготения,

теорию движения небесных тел,

создав основы небесной механики.

Все тела Вселенной, как небесные, так и находящиеся на Земле, подвержены взаимному притяжению ,

причём силы, с которыми притягиваются тела, имеют одинаковую природу и подчиняются одному и тому же закону

Почему же мы видим, как Земля притягивает

к себе книгу и человека,

но не видим, как человек притягивает к себе книгу?

Исаак Ньютон был торжественно похоронен

в Вестминстерском аббатстве.

Над его могилой высится памятник с бюстом

и эпитафией

«Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин,

который почти божественным разумом первый

доказал с факелом математики движение планет,

пути комет и приливы океанов. Он исследовал

различие световых лучей и проявляющиеся

при этом различные свойства цветов...

Пусть смертные радуются, что существует

такое украшение рода человеческого».

Надгробие на могиле Ньютона

Взаимодействие, свойственное всем телам Вселенной

и проявляющееся в их взаимном притяжении друг к другу,

называют гравитационным ,

а само явление всемирного тяготения- гравитацией .

Гравитационное взаимодействие осуществляется посредством

особого вида материи, называемого

гравитационным полем

ОСУЩЕСТВЛЯЕТ

ПРИТЯЖЕНИЕ

МЕЖДУ ТЕЛАМИ

СУЩЕСТВУЕТ

ВОКРУГ

ЛЮБОГО ТЕЛА

С В О Й С Т В А

ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ

ГРАВИТАЦИОННЫМ

ЗАРЯДОМ - МАССОЙ

ВСЕПРОНИКАЮЩАЯ

СПОСОБНОСТЬ

Закон всемирного тяготения

Исаак Ньютон смог объяснить движение тел в космическом

пространстве с помощью закона всемирного тяготения .

Ньютон пришел к своей теории в результате многолетних

исследований движения Луны и планет.

Если m 1 и m 2 – массы двух точечных тел,

а R – расстояние между ними,

то закон всемирного тяготения

записывается в виде

где G  = 6,67∙10 –11  Н∙м 2 /кг 2 – гравитационная постоянная

Сила гравитационного притяжения любых двух частиц прямо пропорциональна произведению

их масс

и обратно пропорциональна

квадрату расстояния между ними

Точные измерения

гравитационной постоянной впервые были проведены в 1978 году Генри Кавендышем – богатым английским лордом.

С помощью крутильных весов по углу поворота зеркальца он сумел измерить ничтожно малую силу притяжения между маленькими и большими металлическими шарами

F = 0 , 2 4 м к Н

1 м е т р

2 0

F = 1 0 Н

380 000 к м

Закон всемирного тяготения:

• Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорционально квадрату между ними.

F=G*m 1 m 2 /r 2

G-гравитационная постоянная, которая равна 6,67 * 10 -11 Н*м 2 /кг 2

Свободное падение тел

• Свободным падением называется равноускоренное движение тел под действием силы тяжести.
• Все тела в опр. месте земли падают с одинаковым ускорением.

g=9.8м/c

Формулы: V=gt

S=gt /2

h, тем Чемh, тем F=G*Mп*m/Rп 2 F=G*M п *m/(R п +h ) 2" width="640"

Сила тяжести и гравитационного притяжения.

F т =F

mg=G*M п *m/R п 2

g=G*M п /R п 2

• Чемh, тем
• Чемh, тем

F=G*Mп*m/Rп 2

F=G*M п *m/(R п +h ) 2

Задача

Вычислите ускорение свободного падения, если тело от Земли находится на расстоянии двух земных радиусов?

Решение

Формулы:

Дано:

H=2R

F т =mg

R з =6*10 6 м

F=G*Mп*m/Rп 2

mg=G*M з *m/3R з 2

М з =6*10 24 кг

g=G*M з /3R з 2

g-?

Расчёт:

g=6.67*10 -11 *6*10 27 /(3*6*10 6 ) 2 =6.1*10 11 М/С 2

Ответ: 6.1*10 11 М/С 2