Verweis. Weltweit. Was ist das Gesetz der globalen Schwerkraft: Die Formel der großen Entdeckung der Abhängigkeit der Kraft auf der Körpermasse

Die einfachsten arithmetischen Berechnungen zeigen überzeugend, dass die Anziehungskraft des Mondes an der Sonne zweimal mehr als der Mond zu Boden ist.
Dies bedeutet, dass der Mond nach dem "Gesetz der Welt", um die Sonne um die Sonne zu drehen, verpflichtet ist ...
Das Gesetz der globalen Schwerkraft ist nicht einmal Science-Fiction, sondern nur unsinn.größer als die Theorie, die die Erde auf Schildkröten, Elefanten und Walen aufliegt ...

Wir wenden sich an ein anderes Problem des wissenschaftlichen Wissens: Hat es immer die Möglichkeit, grundsätzlich die Wahrheit zu etablieren - zumindest jemals. Nein nicht immer. Wir geben ein Beispiel auf der Grundlage derselben "Global Note". Wie Sie wissen, ist die Lichtgeschwindigkeit endlich, als Ergebnis, Remote-Objekte, die wir nicht sehen, wo sie sich derzeit befinden, aber wir sehen sie an diesem Punkt, an dem der Lichtstrahl von Licht begonnen wird. Viele Sterne dürfen nicht, es gibt nur ihr Licht - ein Beatey-Thema. Und hier verbreitet - Welche Geschwindigkeit gelten es? Laplas gelang es immer noch, festzustellen, dass die Sonne von dort kommt, wo wir es sehen, aber von einem anderen Punkt. Nach der Analyse der an der Analyse der Daten, an der LAPlace gefunden wurde, stellt sich der Fall, dass "Gravity" sich schneller als Licht erstreckt für sieben AufträgeSchnitte Moderne Messungen bewegten die Verteilung der Schwerkraft noch weiter - zumindest 11 Anordnungen der Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit.

Es gibt großartige Verdacht, dass sich "Gravity" im Allgemeinen sofort erstreckt. Wenn es tatsächlich findet, wie man es eigentlich installiert, wie man es installiert - doch sind alle Messungen theoretisch unmöglich ohne Fehler. Wir wissen also nie, ob diese Geschwindigkeit endlich oder unendlich ist. Und die Welt, in der sie das Limit hat, und die Welt, in der sie unendlich ist - das ist "zwei große Unterschiede", und wir werden niemals wissen, was wir leben! Hier ist er die Grenze, die von wissenschaftlichem Wissen gelegt wird. Akzeptieren Sie einen oder eine andere Sichtweise ist der Fall vertrauen, völlig irrational, nicht logisch. Wie gibt es keine Logik des Glaubens in das "wissenschaftliche Bild der Welt", das auf dem "Gesetz der Weltgemeinschaft" basiert, das nur in Zombierköpfen besteht und nicht in der Welt gefunden wird ...

Jetzt verlassen wir das Newtonische Recht, und abschließend geben wir ein visuelles Beispiel dafür, dass die auf der Erde offenen Gesetze überhaupt sind nicht universell für den Rest des Universums.

Schau dir den gleichen Mond an. Vorzugsweise in Vollmond. Warum sieht der Mond aus wie eine Scheibe aus - eher verdammt als ein Bunker, deren Form sie hat? Immerhin ist sie ein Ball, und der Ball, wenn er vom Fotografen beleuchtet wurde, sieht es so aus: In der Mitte - der Blendung, dann fällt die Beleuchtung, an die Kanten der Scheibe ist das Bild dunkler.

Der Mond in der Himmelsbeleuchtung ist einheitlich - das in der Mitte, dass in den Rändern einfach den Himmel ansehen. Sie können gute Ferngläser oder eine Kamera mit einem starken optischen "Zoom" verwenden, ein Beispiel für ein solches Foto ist zu Beginn des Artikels angegeben. Es wurde mit einer 16-fachen Näherung entfernt. Dieses Bild kann in einem beliebigen Grafik-Editor verarbeitet werden, um den Kontrast zu verstärken, um sicherzustellen, dass alles so ist, dass die Helligkeit an den Rändern der Scheibe oben und unten noch höher ist als in der Mitte, wo es maximal ist.

Hier haben wir ein Beispiel für was die Gesetze der Optik auf dem Mond und auf der Erde sind völlig andersSchnitte Der Mond aus irgendeinem Grund spiegelt das gesamte einfallende Licht auf die Erde wider. Wir haben keinen Grund, die in den Landbedingungen identifizierten Mustern auf das gesamte Universum zu verbreiten. Es ist keine Tatsache, dass physische "Konstanten" Konstanten sind und sich nicht im Laufe der Zeit ändern.

Alle oben genannten zeigt, dass die "Theorien" von "Black Löchern", "Higgs Bosons" und vieles mehr nicht einmal Science-Fiction, sondern nur unsinn.größer als die Theorie, die die Erde auf Schildkröten, Elefanten und Walen aufliegt ...

Natur: Weltwelt

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Das wichtigste Phänomen, das ständig von Physiker untersucht wird, ist die Bewegung. Elektromagnetische Phänomene, Gesetze der Mechanik, thermodynamischen und Quantenprozesse - All diese breiten Palette von Universumfragmenten, die von der Physik studiert wurden. Und alle diese Prozesse werden auf die eine oder andere Weise auf eins - zu eins reduziert.

In Kontakt mit

Alles im Universum bewegt sich. Die Schwerkraft ist ein bekanntes Phänomen für alle Menschen seit der Kindheit, wir wurden im Gravitationsbereich unseres Planeten geboren, dieses physikalische Phänomen wird von uns auf tief intuitivem Niveau wahrgenommen, und es scheint nicht einmal Studie zu erfordern.

Aber leider ist die Frage, warum und wie alle Körper miteinander angezogen werdenEs bleibt und heute ist noch nicht vollständig offenbart, obwohl er miteinander untersucht wird.

In diesem Artikel werden wir uns ansehen, welche weltweite Anziehungskraft auf Newton eine klassische Schwerkrafttheorie ist. Bevor wir jedoch zu Formeln und Beispielen ziehen, erzählen wir von der Essenz des Problems der Anziehungskraft und lassen Sie ihn definieren.

Vielleicht ist das Studium der Schwerkraft der Beginn einer natürlichen Philosophie (Wissenschaft des Verständnisses der Essenz der Dinge), vielleicht leitete die natürliche Philosophie der Frage des Wesentlichen der Schwerkraft, aber auf die eine oder andere Weise das Thema Körper interessiert an Antike Griechenland.

Die Bewegung wurde als das Wesen der sinnlichen Eigenschaften des Körpers verstanden, oder der Körper bewegte sich, bis der Beobachter es sieht. Wenn wir das Phänomen nicht messen können, wiegen, wiegen, sinnvoll, bedeutet dies, dass dieses Phänomen nicht existiert? Natürlich bedeutet nicht. Und da Aristoteles dies verstanden hat, begannen Reflexionen auf dem Wesen der Schwerkraft.

Wie in unseren Tagen herausstellte, ist die Schwerkraft nach vielen Zehnten Jahrhunderten die Grundlage für nicht nur irdische Anziehungskraft und Anziehungskraft unseres Planeten K, sondern auch die Grundlage für den Ursprung des Universums und fast alle verfügbaren Elementarteilchen.

Aufgabe der Bewegung

Wir werden ein geistiges Experiment durchführen. Nehmen Sie einen kleinen Ball in die linke Hand. Nehmen Sie das gleiche auf. Lass den rechten Ball los, und er fängt an, runter zu fallen. Bleibt gleichzeitig in der Hand, es ist immer noch echt.

Ich werde die geistige Zeit aufhalten. Der fallende rechte Ball "friert in der Luft ein, die linke ist noch immer noch in der Hand. Der rechte Ball ist mit der "Energie" der Bewegung, links - nein. Aber was ist der tiefe, sinnvolle Unterschied zwischen ihnen?

Wo, in dem ein Teil des Vorfallballs registriert ist, was soll er sich bewegen? Er hat die gleiche Masse, das gleiche Volumen. Es besitzt die gleichen Atome, und sie unterscheiden sich nicht von den Atomen einer ruhenden Kugel. Ball besessen? Ja, das ist die richtige Antwort, aber woher kommt der Ball, von dem der Kugel die potentielle Energie besitzt, wo ist es in ihm aufgenommen?

Es war diese Aufgabe, dass Aristoteles, Newton und Albert Einstein vor sich gebracht wurden. Und alle drei genialen Denker entschieden sich zum Teil dieses Problem für sich, aber heute gibt es eine Reihe von Problemen, die Erlaubnis erfordern.

Newton Gravity.

Im Jahre 1666 eröffnete der größte englische Physiker und Mechaniker, I. Newton, ein Gesetz, das die Macht quantitativ berechnen kann, dank der, an den sich alle in dem Universum einander sucht. Dieses Phänomen wurde weltweit benannt. Wenn Sie gefragt werden: "Word Die Welt der Welt", sollte Ihre Antwort so klingen:

Die Kraft der Gravitationswechselwirkung, die zur Anziehungskraft von zwei Körper beiträgt, befindet sich in der direkten proportionalen Verbindung mit den Massen dieser Körper Und in der inversen proportionalen Verbindung mit dem Abstand zwischen ihnen.

Wichtig!Im Gesetz der Anziehungskraft von Newton wird der Begriff "Entfernung" verwendet. Unter diesem Begriff sollte nicht durch den Abstand zwischen den Oberflächen der Körpern verstanden werden, sondern der Abstand zwischen ihren Schwerpunktzentren. Wenn zum Beispiel zwei Kugeln mit Radien R1 und R2 aufeinander liegen, ist der Abstand zwischen ihren Oberflächen Null, aber es gibt eine Anziehungskraft. Die Sache ist, dass der Abstand zwischen ihren Zentren R1 + R2 von Null abweicht. In einer kosmischen Skala ist diese Klarstellung nicht wichtig, aber für den Satellit in der Umlaufbahn ist dieser Abstand gleich Höhe oberhalb der Oberfläche plus der Radius unseres Planeten. Der Abstand zwischen dem Land und dem Mond wird auch als Abstand zwischen ihren Zentren und nicht der Oberfläche gemessen.

Für das Gesetz ist die Formel wie folgt:

,

  • F - Attraktionskraft,
  • - Massen,
  • r - Entfernung,
  • G ist eine Gravitationskonstante, gleich 6,67 · 10-11 m³ / (kg · c²).

Was ist das Gewicht, wenn Sie nur die Stärke der Anziehung in Betracht ziehen?

Die Kraft ist ein Vektorwert, aber im Gesetz der Welt wird es traditionell als Skalar geschrieben. Im Vektormuster wird das Gesetz aussehen:

.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Kraft umgekehrt proportional zu Kuba-Entfernungen zwischen den Zentren ist. Die Haltung sollte als einzelner Vektor wahrgenommen werden, der von einem Zentrum zum anderen gerichtet ist:

.

Gesetz der Gravitationsinteraktion

Gewicht und Schwerkraft

Untersuchte das Gesetz der Schwerkraft, es kann verstanden werden, dass nichts überraschend ist, was wir persönlich Die Anziehungskraft der Sonne ist viel schwächer als die Erde. Die massive Sonne, obwohl es viel Messe hat, aber es ist sehr weit von uns entfernt. Auch weit von der Sonne entfernt, wird es jedoch von ihm angezogen, da es eine große Masse hat. So finden Sie die Stärke der Anziehungskraft von zwei Körper, nämlich wie man die Kraft der Sonne, der Erde und der USA mit Ihnen berechnet - wir werden uns etwas später mit dieser Frage umgehen.

Soweit wir wissen, ist die Schwerkraftstärke:

wo M unsere Masse ist, und G ist die Beschleunigung des freien Falls der Erde (9,81 m / s 2).

Wichtig! Es gibt keine zwei, drei, zehn Arten von Anziehungskräften. Die Schwerkraft ist die einzige Kraft, die das quantitative Charakteristik der Anziehungskraft verleiht. Das Gewicht (p \u003d mg) und die Schwerkraftkraft ist gleich.

Wenn m unsere Messe ist, ist M die Masse der Globus, R ist der Radius, dann ist die auf uns wirkende Gravitationskraft gleich:

Seit f \u003d mg:

.

Massen M sind reduziert, und ein Ausdruck bleibt, um den freien Fall zu beschleunigen:

Wie wir sehen, ist die Beschleunigung des freien Falls wirklich ein konstanter Wert, da seine Formel Permanentradius, Grundmasse und Gravitationskonstante umfasst. Wir werden überzeugt, dass die Werte dieser Konstanten überzeugt sind, dass die Beschleunigung des freien Falls 9,81 m / s 2 beträgt.

In verschiedenen Breitengängen ist der Radius des Planeten etwas anders, da die Erde immer noch nicht der perfekte Ball ist. Daher ist die Beschleunigung des freien Falls in separaten Punkten der Globus unterschiedlich.

Kehren wir in die Anziehungskraft der Erde und der Sonne zurück. Wir werden versuchen, sich mit dem Beispiel zu beweisen, dass der Globus uns mit Ihnen stärker anzieht als die Sonne.

Wir werden für den Komfort eine Menge Person nutzen: M \u003d 100 kg. Dann:

  • Der Abstand zwischen der Person und der Globus ist gleich dem Radius des Planeten: R \u003d 6,4 ∙ 10 6 m.
  • Die Masse der Erde ist gleich: m ≈ 6 ∙ 10 24 kg.
  • Die Masse der Sonne ist gleich: MC ≈ 2 ∙ 10 30 kg.
  • Entfernung zwischen unserem Planeten und der Sonne (zwischen Sonne und Mann): R \u003d 15 ∙ 10 10 m.

Gravitationsattraktion zwischen Mann und Erde:

Dieses Ergebnis ist aus einem einfacheren Ausdruck für das Gewicht (p \u003d mg) eher offensichtlich.

Die Kraft der Gravitationsattraktion zwischen Mann und der Sonne:

Wie Sie sehen, zieht unser Planet uns fast 2000 Mal stärker an.

Wie finde ich die Stärke der Anziehungskraft zwischen dem Land und der Sonne? Auf die folgende Weise:

Jetzt sehen wir, dass die Sonne unseren Planeten mehr als Milliarden Milliarden mal mehr anzieht, als der Planet uns mit Ihnen anzieht.

Erste kosmische Geschwindigkeit.

Nachdem Isaac Newton die Welt von Global eröffnete, wurde er interessiert, in welchen Geschwindigkeit ist es notwendig, den Körper zu werfen, damit er das Gravitationsfeld überwindet, für immer den Globus verlassen.

Wahr, er stellte sich etwas anders vor, in seinem Verständnis war kein vertikal stehender Raketen, der am Himmel strebt, und der Körper, der horizontal einen Sprung von der Spitze des Berges ausführt. Es war eine logische Illustration, da an der Spitze des Berges ist die Anziehungskraft etwas weniger.

Also, auf der Spitze des Everests ist die Beschleunigung des freien Falls gleichermaßen nicht mit 9,8 m / s 2, aber fast m / s 2 vertraut. Aus diesem Grund ist, dass es so entladen ist, dass die Luftpartikel nicht mehr an der Schwerkraft so gebunden sind, wie diejenigen, die auf die Oberfläche fielen.

Wir werden versuchen, herauszufinden, welche kosmische Geschwindigkeit ist.

Die erste kosmische Geschwindigkeit v1 ist eine solche Geschwindigkeit, bei der der Körper die Oberfläche der Erde (oder einen anderen Planeten) verlässt und in eine kreisförmige Umlaufbahn eingeht.

Wir werden versuchen, den numerischen Wert dieses Werts für unseren Planeten herauszufinden.

Wir schreiben das zweite Gesetz Newton für den Körper, der sich um den Planeten auf einer kreisförmigen Umlaufbahn dreht:

,

wo H die Körperhöhe über der Oberfläche ist, ist R der Radius der Erde.

In der Umlaufbahn ist die Zentrifugalbeschleunigung auf dem Körper gültig, also:

.

Masse werden reduziert, wir bekommen:

,

Diese Geschwindigkeit wird als erste Raumgeschwindigkeit bezeichnet:

Wie Sie sehen, ist die kosmische Geschwindigkeit absolut unabhängig vom Körpergewicht. Daher wird jeder Artikel, der auf eine Geschwindigkeit von 7,9 km / s beteiligt ist, unseren Planeten verlassen und zu seiner Umlaufbahn gehen.

Erste kosmische Geschwindigkeit.

Zweite kosmische Geschwindigkeit.

Aber sogar den Körper auf die erste kosmische Geschwindigkeit schneiden, können wir jedoch nicht in der Lage sein, seine Gravitationsverbindung mit der Erde vollständig zu brechen. Dafür ist die zweite kosmische Geschwindigkeit erforderlich. Wenn diese Geschwindigkeit erreicht ist, ist der Körper verlässt das Gravitationsfeld des Planeten Und alle möglichen geschlossenen Bahnen.

Wichtig!Irgendwann wird vermutet, dass Astronauten, um zum Mond zu gelangen, die zweite kosmische Geschwindigkeit erreichen mussten, da es notwendig war, mit dem Gravitationsfeld des Planeten zuerst "trennen". Es ist nicht so: Das Paar "Earth - Moon" befindet sich im Gravitationsfeld der Erde. Ihr gemeinsamer Schwerpunkt ist in der Globus.

Um diese Geschwindigkeit zu finden, werden wir etwas anderes aufgaben. Angenommen, der Körper fliegt in der Unendlichkeit auf dem Planeten. Frage: Welche Geschwindigkeit wird auf der Oberfläche beim Landung (außerhalb der Atmosphäre natürlich) erreicht? Genau so eine Geschwindigkeit und es ist notwendig, den Planeten zu verlassen.

Das Gesetz der globalen Schwerkraft. Physik-Klasse 9.

Das Gesetz der globalen Schwerkraft.

Ausgabe

Wir haben gelernt, dass, obwohl die Schwerkraft die Hauptkraft im Universum ist, viele Gründe für dieses Phänomen sind immer noch ein Rätsel geblieben. Wir haben gelernt, dass die Stärke von Newton der Welt gelernt wurde, sie für verschiedene Stellen zu berücksichtigen, und studierte auch einige nützliche Folgen, die sich aus einem solchen Phänomen als das Weltrecht ergeben.


In diesem Absatz erzählen wir von dem erstaunlichen Gujajay of Newton, der zur Entdeckung des Gesetzes der Welt führte.
Warum fällt der von den Händen freigesetzte Stein auf den Boden? Weil die Erde ihn anzieht, wird jeder von Ihnen sagen. Tatsächlich fällt der Stein mit einer Beschleunigung des freien Falls auf den Boden. Folglich ist der Stein auf dem Boden die Macht, die auf die Erde gerichtet ist. Nach dem dritten Gesetz von Newton und der Stein handelt auf Erde mit demselben Modul mit Gewalt, das auf den Stein gegründet ist. Mit anderen Worten, die Stärke der gegenseitigen Anziehungskraft wirkt zwischen Erde und Stein.
Newton erwischt
Newton war der erste, der zuerst erriss, und bewiesen dann strikt, dass der Grund, der den Fall des Steins zum Boden verursacht, die Bewegung des Mondes um die Erde und die Planeten um die Sonne, gleich. Dies ist die Kraft der Schwerkraft, die zwischen irgendwelchen Körper des Universums wirkt. Hier ist der Verlauf seiner Argumente in Newtons Hauptarbeit "mathematische Starts der Naturphilosophie": "Verlassener horizontaler Stein wird abgelehnt
, \\
1
/ /
W.
Feige. 3.2.
unter der Wirkung der Schwerkraft aus dem geradlinigen Pfad, der die Flugbahnkurve beschreibt, wird schließlich auf den Boden fallen. Wenn Sie es mit einer größeren Geschwindigkeit aufgeben, Es wird weiter fallen "(Abb. 3.2). Newton \\ ist zu dem Schluss, dass, wenn es nicht für den Widerstand der Luft wäre, die Flugbahn des Steins, der von einem hohen Berg mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus einem hohen Berg aufgegeben wurde, so, dass er niemals die Oberfläche der Erde erreichen würde, und umgezogen ", wie die Planeten ihre Umlaufbahnen im himmlischen Raum beschreiben."
Jetzt sind wir der Bewegung von Satelliten um die Erde so vertraut geworden, was nicht notwendig ist, um die Idee von Newton zu erklären.
Laut Newton ist die Bewegung des Mondes um die Erde oder die Planeten um die Sonne auch ein freier Herbst, aber nur ein Rückgang, der dauert, ohne Anhalten, Milliarden von Jahren. Der Grund für einen solchen "Herbst" (ob es sich wirklich um den Fall des gewöhnlichen Steins auf der Erde oder die Bewegung der Planeten auf ihre Umlaufbahnen handelt) ist die Macht von Global. Was hängt diese Macht davon ab?
Die Abhängigkeit der Kraft der Körpermasse
In § 1.23 wurde er auf einen freien Tropfen von Tel verwiesen. Galileies Experimente wurden erwähnt, was bewies, dass die Erde an alle Körper an diesem Ort dieselbe Beschleunigung unabhängig von ihrer Masse berichtet. Dies ist nur möglich, wenn die Anziehungskraft auf den Boden direkt proportional zur Masse des Körpers ist. In diesem Fall ist, dass die Beschleunigung des freien Falls gleich dem Verhältnis der Kraft der Anziehungskraft der Erde zur Körpermasse ist ein konstanter Wert ist.
In diesem Fall wird in diesem Fall die Zunahme der Masse von T zum Beispiel Halvery zu einer Zunahme des Force-Moduls F, doppelt so gut wie
F.
rhenium, das gleich der Haltung ist - bleibt unverändert.
Zusammenfassen dieser Schlussfolgerung für die Schwerkraftkräfte zwischen irgendwelchen Körper, schließen wir, dass die Stärke der Welt direkt proportional zur Masse des Körpers ist, was diese Kraft gültig ist. In der gegenseitigen Anziehung nehmen jedoch mindestens zwei Körper teil. Für jeden von ihnen ist gemäß dem dritten Gesetz von Newton das gleiche im Modul der Kraft gültig. Daher sollte jede dieser Kräfte proportional sowohl zur Masse eines Körpers als auch zur Masse eines anderen Körpers sein.
Daher ist die Stärke der Welt zwischen zwei Körpern direkt proportional zum Produkt ihrer Massen:
F - hier2. (3.2.1)
Was hängt die auf diesen Körper auf diesem Körper an einem anderen Körper auf diesen Körper handeln?
Die Abhängigkeit der Kraft gegen den Abstand zwischen den Körper
Es kann davon ausgegangen werden, dass die Kraft der Schwerkraft von der Entfernung zwischen den Körpern abhängen sollte. Um die Richtigkeit dieser Annahme zu überprüfen und die Abhängigkeit der Kraft aus der Ferne zwischen den Körpern zu finden, wandte sich Newton an die Bewegung des Satelliten der Erde - dem Mond. Seine Bewegung war damals viel genauer als die Bewegung der Planeten.
Die Berufung des Mondes um die Erde tritt unter dem Einfluss der Kraft zwischen ihnen auf. Ein ungefährer Umlaufbahn des Mondes kann als Kreis betrachtet werden. Folglich berichtet die Erde die Mond-Zentripetalbeschleunigung. Es wird von der Formel berechnet
l 2.
a \u003d - tg
wobei b ein Radius der Mondlaufbahn ist, der ungefähr 60 Radius der Erde entspricht, t \u003d 27 Tage 7 h 43 min \u003d 2,4 106 c - der Zeitraum des Umlaufs des Mondes um die Erde. In Anbetracht dessen, dass der Radius der Erde R3 \u003d 6,4 106 m ist, erhalten wir, dass die Zentripetalbeschleunigung des Mondes ist:
2 6 4K 60 | 6.4 | 10
M "" ". , Über
a \u003d 2 ~ 0,0027 m / s *.
(2.4 | 106 s)
Die Grundlage der Beschleunigung ist weniger als das Beschleunigen des freien Falls der Körper an der Erdoberfläche der Erde (9,8 m / s2) ungefähr 3600 \u003d 602-mal.
Somit führte der Anstieg des Abstandes zwischen dem Körper und dem Boden 60-fachen zu einem Abnahme der Beschleunigung, der von der irdischen Attraktion berichtet wurde, und daher die Anziehungskräfte in 602-fachen.
Dies impliziert eine wichtige Schlussfolgerung: Beschleunigung, die die Anziehungskraft der Anziehungskraft auf den Boden informiert, sinkt umgekehrt auf dem Quadrat der Entfernung zum Zentrum der Erde:
ci.
a \u003d k, (3.2.2)
R.
wobei CJ ein dauerhafter Koeffizient ist, dasselbe für alle Körper.
Kepler-Gesetze
Die Untersuchung der Bewegung der Planeten zeigte, dass diese Bewegung durch die Anziehungskraft in die Sonne verursacht wurde. Die Verwendung gründlicher mehrjähriger Beobachtungen des dänischen Astronoms, ruhiger Brage, nicht-Metsky-Wissenschaftler Johann Kepler zu Beginn des XVII-Jahrhunderts. Nannte die ki-löche Gesetze der Bewegungsplaneten - die sogenannten Gesetze von Kepler.
Erstes Gesetz von Kepler
Alle Planeten bewegen sich entlang der Ellipsen, in einem der Fokus, in dem sich die Sonne befindet.
Die Ellipse (Abb. 3.3) wird als flache geschlossene Kurve bezeichnet, wobei der Betrag der Entfernungen von einem beliebigen Punkt, von dem bis zu zwei feste Punkte, konstant, konstant ist. Diese Menge der Entfernungen ist gleich der Länge der großen Achse von AB-Ellipsen, d. H.
Fg + f2p \u003d 2b,
wo fl und f2 die Fokus der Ellipse und B \u003d ^^ - seine große Hälfte sind; Über das Zentrum der Ellipse. Der nächste Punkt der Orbit wird als Periewelium genannt, und der fernste Punkt von IT - P

IM
Feige. 3.4.
"2.
In einem und aphelius. Wenn die Sonne im Fokus fre (siehe Abb. 3.3) ist, dann ist der Punkt A Perigelius und der Punkt im Aphelius.
Zweites Gesetz von Kepler
Der Radius-Vektor des Planeten für dasselbe Zeitintervalle beschreibt gleiche Bereiche. Wenn also die schattierten Sektoren (Abb. 3.4) den gleichen Bereich aufweisen, wird der Pfad Si\u003e S2\u003e S3 mit dem Planeten in gleichen Abständen geleitet. Aus der Figur ist das SJ\u003e S2 zu sehen. Daher ist die lineare Geschwindigkeit des Planeten an verschiedenen Punkten seiner Umlaufbahnen nicht gleich. In der Perihelion ist die Geschwindigkeit des Planeten das größte, in Afe-lii - das kleinste.
Das dritte Gesetz von Kepler
Plätze der Umwandlungszeiten von Planeten um die Sonne gehören als Würfel großer Halbachsen ihrer Umlaufbahnen. Erinnern Sie sich an den größeren Teil des Orbits und der Zirkulationsperiode eines der Planeten über L und TV und der andere - bis B2 und T2, das dritte Gesetz des Keplers kann wie folgt geschrieben werden:

Aus dieser Formel ist ersichtlich, dass der Planet von der Sonne weiter ist, desto mehr ihre Behandlung um die Sonne.
Basierend auf den Gesetzen des Keplers können bestimmte Schlussfolgerungen zu Beschleunigungen, die von den Planeten der Sonne berichtet werden, gemacht werden. Zur Vereinfachung werden wir Umlaufbahnen nicht elliptisch, sondern kreisförmig berücksichtigen. Für die Planeten des Sonnensystems ist dieser Ersatz nicht zu grob angenähert.
Dann sollte die Anziehungsstärke von der Sonne in dieser Annäherung auf alle Planeten in das Zentrum der Sonne gerichtet sein.
Wenn es bedeutet, die Zirkulationsperioden von Planeten zu benennen, und durch R radii ihre Umlaufbahnen, dann können nach dem dritten Gesetz des Keplers für zwei Planeten aufgenommen werden
t \\ l? T2 R2.
Normale Beschleunigung beim Fahren um den Kreis A \u003d CO2R. Daher das Verhältnis von Beschleunigungsvorlagen
Q-I GLD.
7G \u003d -2 ~ - (3-2-5)
2 t: r0
Gleichung (3.2.4) erhalten wir
T2.
Da das dritte Gesetz von Kepler für alle Planeten fair ist, dazu ist die Beschleunigung jedes Planeten umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung zur Sonne:
Etwa o.
a \u003d - |. (3.2.6)
T.
Das permanente C2 ist für alle Planeten gleich, stimmt jedoch nicht mit der C2-Konstante in der Formel überein, um sich zu beschleunigen, mit den Körpern der Globus mitgeteilt.
Ausdrücke (3.2.2) und (3.2.6) zeigen, dass die Kraft der Schwerkraft in beiden Fällen (Anziehungskraft bis hin zu Boden und Anziehungskraft in der Sonne) alle Körperbeschleunigung, unabhängig von ihrer Masse, informiert und umgekehrt im Verhältnis zum Platz von der Abstand zwischen ihnen:
F ~ a ~ -2. (3.2.7)
R.
Das Gesetz der Weltgesundheit
Die Existenz von Abhängigkeiten (3.2.1) und (3.2.7) bedeutet, dass die Kraft der Welt
Tp.l sh.
F ~.
R2? Tt-i tpp
F \u003d G.
Im Jahr 1667 formulierte Newton endlich das Gesetz der all-friedlichen Schwerkraft:
(3.2.8) r
Die Kraft der gegenseitigen Anziehung von zwei Körper ist direkt proportional zur Herstellung von Massen dieser Körpern und ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen ihnen. Der Pro-Spezifikationskoeffizient G wird als Gravitationskonstante genannt.
Wechselwirkung von Punkt- und verlängerten Körper
Das Gesetz der Weltgemeinschaft (3.2.8) gilt nur für solche Körpern, deren Größen im Vergleich zur Entfernung zwischen ihnen vernachlässigbar ist. Mit anderen Worten, es ist nur für Materialpunkte gültig. In diesem Fall werden die Kräfte der Gravitationswechselwirkung entlang der Linie geleitet, die diese Punkte anschließen (Abb. 3.5). Diese Art von Kraft wird zentral genannt.
Um die Stärke der auf diesen Körper wirkenden Kraft voneinander zu finden, falls die Größen der Körpergröße nicht vernachlässigen können, werden sie wie folgt aufgetragen. Beide Körper geistig einst auf solche kleinen Elemente aufgeteilt, so dass jeder von ihnen als Punkt betrachtet werden kann. Falten der auf jedes Element dieses Körpers wirkenden Kräften durch alle Elemente eines anderen Körpers empfangen die auf dieses Element wirkende Kraft (Abb. 3.6). Nachdem ein solcher Betrieb für jedes Element dieses Körpers getan wurde und die erhaltenen Kräfte faltet, finden Sie die gesamte Kraft, die auf diesen Körper wirkt. Die Aufgabe ist kompliziert.
Es gibt jedoch fast ein wichtiger Fall, wenn die Formel (3.2.8) für verlängerte Körper anwendbar ist. Kann ich
m ^.
FIRE. 3.5 FIG. 3.6.
es hängt von den kugelförmigen Körpern ab, die nur von den Entfernungen zu ihren Zentren abhängt, mit Randomen zwischen ihnen, die großen Mengen ihrer Radien werden mit den Kräften angezogen, deren Module durch die Formel (3.2.8) bestimmt werden. In diesem Fall ist R der Abstand zwischen den Zentren der Kugeln.
Schließlich, da die Abmessungen des Körpers auf Erde viel weniger als die Abmessungen der Erde fallen, können diese Körper als Punkt betrachtet werden. Dann unter R in Formel (3.2.8) ist es notwendig, den Abstand von diesem Körper in die Mitte der Erde zu verstehen.
Zwischen allen Körpern gibt es Kräfte der gegenseitigen Anziehung, abhängig von den Körper selbst (ihrer Masse) und in der Ferne zwischen ihnen.
? 1. Die Entfernung vom Mars bis zur Sonne beträgt 52% mehr als ein Abstand vom Boden zur Sonne. Was ist die Dauer des Jahres auf dem Mars? 2. Wie ändert sich die Anziehungskraft zwischen den Bällen, wenn die Aluminiumkugeln (Abb. 3.7) durch Stahlkugeln derselben Masse ersetzt werden? "des gleichen Volumens?

Das Gesetz der globalen Lösungen eröffnete Newton 1687, als er die Bewegung des Satelliten des Mondes um die Erde studierte. Der englische Physiker formulierte eindeutig das Postulat und kenne die Anziehungsstärke. Analyse der Analyse der Gesetze von Kepler, Newton, berechnete, dass die Anziehungskräfte nicht nur auf unserem Planeten, sondern auch im Weltraum existieren sollten.

Geschichte der Frage

Das Gesetz der globalen Schwerkraft wurde nicht spontan geboren. Seit der Antike studierten die Menschen den Himmel, hauptsächlich, um landwirtschaftliche Kalender zu kompilieren, wichtige Termine, religiöse Feiertage zu berechnen. Die Beobachtungen gaben an, dass es in der Mitte der "Welt" einen Glanz (Sonne) gibt, um die sich die Himmelskörper um Umlaufbahnen drehen. Anschließend erlaubten die Dogmen der Kirche nicht so viel zu berücksichtigen, und die Menschen haben durch Jahrtausende kumulierte Wissen verloren.

Im 16. Jahrhundert erschien Astronom Pleiad, vor der Erfindung der Teleskope, der Astronom Pleija, der in einem wissenschaftlichen Blick auf den Himmel sah, um die Bans der Kirche zu werfen. T. Braga, seit vielen Jahren Platz, mit besonderer Pflege die Bewegung der Planeten systematisiert. Diese hochpräzisen Daten halfen I. Kepler eröffnet anschließend die drei ihrer Gesetze.

Zu der Zeit der Entdeckung (1667), Isaac Newton, wurde das gelioozentrische System der Welt N. Copernicus endgültig in der Astronomie etabliert. Gemäß ihr dreht sich jeder der Planeten des Systems um die Leuchten in Umlaufbahnen, die mit einem Ansatz, der für viele Berechnungen ausreichend ist, als kreisförmig betrachtet werden kann. Zu Beginn des 13. Jahrhunderts. I. Kepler, Analyse der Arbeit T. Brage, etablierte kinematische Gesetze, die die Bewegungen der Planeten charakterisieren. Die Entdeckung war die Grundlage, um die Dynamik der Bewegung der Planeten zu klären, dh die Kräfte, die genau den Typ ihrer Bewegung bestimmen.

Beschreibung der Interaktion.

Im Gegensatz zu kurzer Zeit von schwachen und starken Wechselwirkungen haben die Schwerkraft- und elektromagnetische Felder große Eigenschaften: Ihre Wirkung zeigt sich in gigantischen Entfernungen. 2 Kräfte werden durch mechanische Phänomene in Makromir beeinflusst: Elektromagnetisch und Gravitation. Die Auswirkungen von Planeten auf Satelliten, ein Flug eines verlassenen oder laufenden Motivs, der in der Flüssigkeit schwimmt - in jedem dieser Phänomene gibt es Gravitationskräfte. Diese Objekte werden vom Planeten angezogen, daher ist der Name "das Gesetz der Weltangelegenheiten".

Es wurde bewiesen, dass die Kraft der gegenseitigen Anziehung natürlich zwischen physischen Körpern ist. Solche Phänomene als der Fall in Gegenständen auf den Boden, die Rotation des Mondes, die Planeten um die Sonne, die unter der Wirkung der Kräfte der globalen Anziehungskraft auftrat, werden Gravitation genannt.

Weltformel

Die weltweite Schwerkraft wird wie folgt formuliert: Zwei der materiellen Objekte werden mit einer bestimmten Kraft miteinander angezogen. Die Größe dieser Kraft ist direkt proportional zur Herstellung von Massen dieser Objekte und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen ihnen:

In der Formel M1 und M2 sind die Massen der materiellen Objekte unter studierender Objekte; R ist der Abstand, der zwischen den Massenzentren der Abrechnungsobjekte bestimmt wird; G ist ein konstanter Gravitationswert, der die Kraft zum Ausdruck bringt, mit der die gegenseitige Anziehungskraft von zwei Objekten mit einem Gewicht von jeweils 1 kg jeweils zwischen sich in einem Abstand von 1 m gelegen ist.

Was hängt von der Anziehungskraft ab

Das Gesetz der globalen Schwerkraft wirkt auf unterschiedliche Weise, je nach Region. Da die Anziehungskraft von den Werten des Breitengrades eines bestimmten Gebiets abhängt, ähnelt der Beschleunigung des freien Falls unterschiedliche Werte an verschiedenen Stellen. Der maximale Wert der Schwerkraft und dementsprechend die Beschleunigung des freien Falls hat in den Polen der Erde - die Schwerkraftkraft an diesen Punkten ist der Stärke der Anziehungskraft gleich. Minimale Werte sind am Äquator.

Der Globus ist leicht aufrechterhalten, sein polarer Radius ist weniger als das Äquatorial etwa 21,5 km. Diese Abhängigkeit ist jedoch weniger signifikant gegenüber der täglichen Rotation der Erde. Berechnungen zeigen, dass aufgrund der Nachhaltigkeit der Erde im Äquator die Beschleunigung der Beschleunigung des freien Falls geringfügig geringer ist als der Wert auf dem Pol um 0,18% und durch tägliche Rotation - um 0,34%.

An demselben Ort der Erde ist der Winkel zwischen den Vektoren der Richtung jedoch gering, so dass die Diskrepanz zwischen der Kraft der Anziehungskraft und der Kraft unbedeutend ist, und es kann in den Berechnungen vernachlässigt werden. Das heißt, wir können davon ausgehen, dass die Module dieser Kräfte gleich sind - Die Beschleunigung des freien Falls in der Nähe der Erdoberfläche der Erde ist überall gleich und entspricht ungefähr 9,8 m / s².

Ausgabe

Isaac Newton war ein Wissenschaftler, der eine wissenschaftliche Revolution machte, die die Prinzipien der Dynamik vollständig umbaut und auf der Grundlage von ihnen basierend auf einem wissenschaftlichen Bild der Welt. Seine Entdeckung betraf die Entwicklung der Wissenschaft, auf der Schaffung von materieller und spiritueller Kultur. Auf dem Schicksal von Newton fiel die Aufgabe, die Ergebnisse der Idee der Welt zu überarbeiten. Im XVII Jahrhundert Wissenschaftler haben die grandiose Arbeit des Aufbaus der Gründung der neuen Wissenschaftsphysik abgeschlossen.

Der Fall in den Körper auf dem Boden in Leere wird als freier Tropfen Tel getaucht. Beim Fallen in ein Glasrohr, aus dem Luft, ein Stück Blei, ein Stecker und ein Lichtfedern, gleichzeitig mit einer Pumpe (Abb. 26) den Boden erreicht. Folglich bewegen sich mit einem freien Tropfen alle Körper, unabhängig von ihrer Masse, gleich.

Freier Tropfen ist eine Gleichgewichtsbewegung.

Die Beschleunigung, mit der der Körper in die Erde fällt, wird als Beschleunigung des freien Falls bezeichnet. Die Beschleunigung des freien Falls wird durch den Buchstaben G angezeigt. Die Oberfläche des Globus hat ein Beschleunigungsmodul von freiem Fall ungefähr gleich

Wenn die Berechnungen keine hohe Genauigkeit erfordern, wird davon ausgegangen, dass das Schnellmodul des freien Falls an der Erdoberfläche gleich ist

Der gleiche Wert der Beschleunigung der freien fallenden Körper mit unterschiedlicher Masse zeigt an, dass die Kraft unter der Wirkung dessen der Körper die Beschleunigung des freien Falls erwirbt, ist proportional zur Masse des Körpers. Diese Anziehungskraft, die für alle Körper aus dem Boden wirkt, wird als schwere Schwerkraft bezeichnet:

Die Schwerkraftstärke wirkt auf einen beliebigen Körper an der Oberfläche der Erde und in einem Abstand von der Oberfläche und in einem Abstand von 10 km, wo Flugzeuge fliegen. Wird die Kraft der Schwerkraft bei längeren Entfernungen vom Boden wirksam? Hängt die Kraft von der Schwerkraft und der Beschleunigung des freien Falls aus der Entfernung zur Erde ab? Viele Wissenschaftler dachten über diese Fragen, aber zum ersten Mal wurden die Antworten im XVII Jahrhundert an sie gegeben. Großer englischer Physiker Isaac Newton (1643-1727).

Die Abhängigkeit der Schwerkraft aus der Entfernung.

Newton schlug vor, dass die Stärke der Schwerkraft in irgendeinem Abstand von der Erde wirkt, aber sein Wert nimmt umgekehrt auf das Quadrat der Entfernung vom Zentrum der Erde ab. Die Inspektion dieser Annahme könnte die Messung der Anziehungskraft eines Körpers sein, der sich in einem hohen Abstand vom Boden befindet und es mit der Anziehungskraft desselben Körpers an der Erdoberfläche der Erde vergleicht.

Um die Beschleunigung der Körperbewegung unter der Wirkung der Schwerkraft in einem großen Abstand vom Land zu bestimmen, nutzte Newton die Ergebnisse astronomischer Beobachtungen der Bewegung des Mondes.

Er schlug vor, dass die Anziehungskraft, die auf dem Teil der Erde auf dem Mond auf dem Mond ist, dasselbe Schwerkraft ist, der auf irgendwelchen Körper an der Oberfläche der Erde wirkt. Folglich ist die Zentripetalbeschleunigung beim Bewegen des Mondes in Orbit um die Erde eine Beschleunigung des freien Falls des Mondes zur Erde.

Die Entfernung von der Mitte der Erde in die Mitte des Mondes ist Kilometer. Es ist ungefähr 60-mal den Abstand von der Mitte der Erde zu seiner Oberfläche.

Wenn die Schwerkraftstärke umgekehrt auf dem Quadrat der Entfernung vom Zentrum der Erde abnimmt, sollte die Beschleunigung des freien Falls in der Umlaufbahn des Mondes geringer sein als die Beschleunigung des freien Falls an der Oberfläche der Erde

Nach den bekannten Werten des Radius der Umlaufbahnen des Mondes und der Periode seiner Anziehungskraft um das Land berechnete Newton die Centripetal-Beschleunigung des Mondes. Es stellte sich heraus, dass es wirklich gleich ist

Der theoretisch vorhersehbare Wert der Beschleunigung des freien Rückfalls fiel mit dem infolge astronomischen Beobachtungen erhaltenen Wert zusammen. Dies erwies den Justiz der Annahme von Newtons, dass die Schwerkraftstärke umgekehrt auf dem Quadrat der Entfernung vom Zentrum der Erde abnimmt:

Das Gesetz der globalen Schwerkraft.

So wie der Mond um die Erde bewegt, dreht sich das Land wiederum um die Sonne. Mercury, Venus, Mars, Jupiter und andere Planeten werden um die Sonne behandelt

Sonnensystem. Newton hat bewiesen, dass die Bewegung der Planeten um die Sonne unter der Wirkung der Anziehungskraft auftritt, die auf die Sonne gerichtet ist und umgekehrt auf dem Quadrat der Entfernung von ihm abnimmt. Die Erde zieht den Mond an, und die Sonne - die Erde, die Sonne, die Sonne zieht Jupiter an, und Jupiter ist seine Gefährten usw. Von hier schließen Newton, dass alle Körper im Universum einander anziehen.

Die Kraft der gegenseitigen Anziehungskraft, die zwischen Sonne, Planeten, Kometen, Sternen und anderen Gremien im Universum tätig ist, nannte Newton die Macht der globalen Schwerkraft.

Die Stärke der Welt, die auf den Mond der Erde handelt, ist proportional zur Masse des Mondes (siehe Formel 9.1). Natürlich ist der schneites Essen weltweit, der vom Mond auf dem Boden wirkt, proportional zur Masse der Erde. Diese Kräfte im dritten Gesetz von Newton sind einander gleich. Folglich ist die Wärme der Welt, die zwischen dem Mond und dem Boden wirkt, proportional zur Masse der Erde und der Masse des Mondes, das heißt, ist proportional zur Arbeit ihrer Massen.

Durch den Verteilen der etablierten Muster - die Abhängigkeit der Schwerkraft aus der Ferne und auf den Massen von Wechselkörpern - auf die Wechselwirkung aller Körper im Universum eröffnete Newton das Gesetz der Weltgemeinschaft 1682: Alle Körper werden miteinander angezogen, der Die Stärke der Welt ist direkt proportional zur Masse von Massenkörpern und umgekehrt proportionaler quadratischer Entfernung zwischen ihnen:

Die Vektoren der Stärken der Welt werden entlang eines direkten Verbindungskörpers gerichtet.

Das Gesetz der globalen Schwerkraft in einem solchen Formular kann verwendet werden, um die Wechselwirkungskräfte zwischen den Körpern jeglicher Form zu berechnen, wenn die Größe des Körpers deutlich geringer ist als der Abstand zwischen ihnen. Newton erwies sich, dass für homogene kugelförmige Körpern das Gesetz der globalen Schwerkraft in dieser Form in beliebigen Abständen zwischen den Körpern anwendbar ist. Über den Abstand zwischen den Körpern in diesem Fall wird der Abstand zwischen den Zentren der Kugeln genommen.

Die der Welt werden Gravitationskräfte genannt, und der Verhältnismäßigkeitskoeffizient im Gesetz der globalen Schwerkraft wird als Gravitationskonstante genannt.

Gravitationskonstante.

Wenn zwischen der Globus und der Mahlkreide die Anziehungskraft gibt, gibt es wahrscheinlich die Anziehungskraft und zwischen der Hälfte der Globus und einem Stück Kreide. Wenn wir diesen Prozess der Globus fortsetzen, werden wir schließen, dass Gravitationskräfte zwischen irgendwelchen Körpern, von Sternen und Planeten reichen und mit Molekülen, Atomen und Elementarteilchen enden. Diese Annahme wurde vom experimentellen englischen Physiker Henry Cavendish (1731-1810) 1788 bewiesen

Cavendish erfüllte Experimente zum Nachweis der Gravitationswechselwirkung von Körpern von kleinen

größen mit starken Waagen. Zwei identische kleine Bleibälle mit einem Durchmesser von ca. 5 cm wurden auf einer Stablänge von einem angehaltenen Kupferdraht ausgesetzt. Bei kleinen Kugeln installierte er große Bleibälle mit einem Durchmesser von 20 cm (27). Experimente haben gezeigt, dass die Stange gleichzeitig mit kleinen Kugeln herausgestellt wurde, was das Vorhandensein der Anziehungskraft zwischen Bleibällen hinweist.

Die Wende der Rute verhindert die Elastizitätskraft, die auftritt, wenn die Suspension verdreht ist.

Diese Kraft ist proportional zur Ecke der Wende. Die Kraft der Gravitationswechselwirkung der Kugeln kann durch die Ecke der Suspension bestimmt werden.

Massenkugeln Der Abstand zwischen ihnen in der Erfahrung von Cavendish war bekannt, die Festigkeit der Gravitationswechselwirkung wurde direkt gemessen; Daher ermöglichte es den Erfahrungen, die Gravitationskonstante im Gesetz der globalen Schwerkraft zu bestimmen. Nach modernen Daten ist es gleich



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