Referens. Över hela världen. Vad är lagen om den globala gravitationen: formeln för den stora upptäckten beroendet av kraften på kroppens massa

Vi vänder oss till ett annat problem med vetenskaplig kunskap: Har det alltid möjlighet att etablera sanningen i princip - åtminstone någonsin. Nej, inte alltid. Vi ger ett exempel baserat på samma "globala betyg". Som du vet är ljusets hastighet begränsad, som ett resultat, är de avlägsna objekt som vi inte ser var de befinner sig, men vi ser dem vid den punkten där ljusstrålen sett är igång. Många stjärnor kanske inte, det finns bara deras ljus - ett slagey tema. Och här allmänning - Vilken hastighet gäller det? Laplas lyckades fortfarande fastställa att solen kommer därifrån, där vi ser det, men från en annan punkt. Efter att ha analyserat data som ackumuleras av tiden Laplace fann att "tyngdkraften" sträcker sig snabbare än ljus, åtminstone för sju beställningar! Moderna mätningar flyttade hastigheten på tyngdkraften ännu längre - åtminstone 11 beställningar av hastighet av ljushastighet.

Det finns stora misstankar om att "tyngdkraften" sträcker sig i allmänhet omedelbart. Men om det faktiskt äger rum, hur man installerar det - trots allt är eventuella mätningar teoretiskt omöjliga utan något fel. Så vi kommer aldrig veta om denna hastighet är ändlig eller oändlig. Och den värld där hon har gränsen, och den värld där hon är oändlig - det här är "två stora skillnader", och vi kommer aldrig veta vilken värld vi lever! Här är han gränsen som läggs av vetenskaplig kunskap. Acceptera en eller annan synvinkel är fallet tro, helt irrationell, icke-logik. Hur ger inte någon logik av tro på den "vetenskapliga bilden av världen", som är baserad på "världsgemenskapens lag", som bara finns i zombierade huvuden, och som inte finns i världen runt ...

Nu kommer vi att lämna den newtonska lagen, och i slutsats ger vi ett visuellt exempel på det faktum att lagarna är öppna på jorden är alls inte universell för resten av universum.

Titta på samma måne. Helst i fullmåne. Varför ser månen ut som en skiva - ganska jävla än en bunker, vars form hon har? Hon är trots allt en boll, och bollen, om den är upplyst från fotografen, ser det ut så här: i mitten - bländaren, då belysningen droppar, till kanterna på skivan är bilden mörkare.

Månen i himlen belysning är enhetlig - det i mitten, det i kanterna, titta bara på himlen. Du kan använda bra kikare eller en kamera med en stark optisk "zoom", ett exempel på ett sådant foto ges i början av artikeln. Den avlägsnades med en 16-faldig approximation. Den här bilden kan behandlas i någon grafisk editor, förstärka kontrasten för att säkerställa - allt är det där dessutom ljusstyrkan på skivans kanter längst upp och ner ännu högre än i mitten där den ska vara max.

Här har vi ett exempel på vad lagarna av optik på månen och på jorden är helt annorlunda! Månen av någon anledning som alla incidentljus reflekterar mot jorden. Vi har ingen anledning att sprida de mönster som identifieras under markförhållandena, till hela universum. Det är inte ett faktum att fysiska "konstanter" är konstanter faktiskt och ändras inte över tiden.

Alla ovanstående visar att "teorier" av "svarta hål", "Higgs Bosons" och mycket mer är inte ens science fiction, men bara nonsensstörre än teorin om att jorden vilar på sköldpaddor, elefanter och valar ...

Natur: Världsvärlden

Det viktigaste fenomenet ständigt studerat av fysiker är rörelsen. Elektromagnetiska fenomen, mekaniklagar, termodynamiska och kvantprocesser - allt detta brett spektrum av universumsfragment som studeras av fysik. Och alla dessa processer reduceras, på ett eller annat sätt, till en till.

I kontakt med

Allt i universum rör sig. Gravity är ett välkänt fenomen för alla människor sedan barndomen, vi föddes i vår planetens gravitationsområde, det här fysiska fenomenet uppfattas av oss på den djupa intuitiva nivån och det verkar, inte ens kräver studie.

Men tyvärr är frågan varför och hur alla kroppar lockas till varandra, Det är kvar och idag är inte helt avslöjat, även om det studeras tillsammans och över.

I den här artikeln kommer vi att titta på vilken världsomspännande attraktion på Newton är en klassisk gravitationsteori. Men innan vi flyttar till formlerna och exempel kommer vi att berätta om kärnan i problemet med attraktion och låt honom definiera.

Kanske har gravitationsstudien blivit början på en naturlig filosofi (vetenskapen om att förstå kärnan i saker), kanske naturfilosofi gav upphov till frågan om gravitationens väsen, men på ett eller annat sätt, frågan om organ intresserad av antika Grekland.

Förflyttningen förstods som kärnan i kroppens sensuella egenskaper, eller snarare, kroppen rörde sig tills observatören ser den. Om vi \u200b\u200binte kan mäta fenomenet, väga, känna, betyder det att detta fenomen inte existerar? Naturligtvis betyder det inte. Och sedan Aristoteles förstod detta började reflektionerna på gravitationens väsen.

När det visade sig i våra dagar, efter många tiotals århundraden, är gravitationen grunden för inte bara jordens attraktion och attraktion av vår planet K, men också grunden för universums ursprung och nästan alla tillgängliga elementära partiklar.

Rörelsens uppgift

Vi kommer att genomföra ett mentalt experiment. Ta en liten boll i vänster hand. Rätt ta detsamma. Låt gå till höger boll, och han börjar falla ner. Vänster samtidigt kvar, är det fortfarande riktigt.

Jag kommer att sluta mental tid. Den fallande rätt bollen "fryser" i luften, vänster är fortfarande fortfarande i hand. Den högra bollen är utrustad med "energi" av rörelsen, vänster - nej. Men vad är den djupa, meningsfull skillnaden mellan dem?

Var, i vilken del av den incidentboll är registrerad, vad ska han flytta? Han har samma massa, samma volym. Den har samma atomer, och de skiljer sig inte från atomerna av en vilande boll. Boll besatt? Ja, det här är det rätta svaret, men var kommer bollen från, som har den potentiella energin, var är den inspelad i den?

Det var den här uppgiften som Aristoteles, Newton och Albert Einstein sattes framför dem. Och alla tre geniala tänkare bestämde delvis för sig själva detta problem, men idag finns det ett antal problem som kräver tillstånd.

Newton gravitation

År 1666 öppnade den största engelska fysiker och mekaniker, I. Newton, en lag som kvantitativt kan beräkna kraften tack vare vilken all sak i universum söker varandra. Detta fenomen heter World Wide. När du är ombedd: "Word the World of World", borde ditt svar låta så här:

Kraften av gravitationell interaktion som bidrar till attraktion av två kroppar är belägen i direkt proportionell förbindelse med massorna hos dessa kroppar Och i den inverse proportionella förbindelsen med avståndet mellan dem.

Viktig!I lagen om attraktion av Newton används termen "avstånd". Under denna term bör förstås inte av avståndet mellan kroppens ytor, men avståndet mellan deras tyngdkraft. Till exempel, om två bollar med radierna R1 och R2 ligger på varandra, är avståndet mellan sina ytor noll, men det finns en attraktionskraft. Saken är att avståndet mellan deras centra R1 + R2 skiljer sig från noll. I en kosmisk skala är denna förtydligande inte viktig, men för satelliten i omlopp, är detta avstånd lika med höjd över ytan plus radien av vår planet. Avståndet mellan landet och månen mäts också som avståndet mellan deras centra och inte ytor.

För lagen är formeln följande:

,

• F - Attraction Force,
• - massor,
• r - avstånd,
• G är en gravitationskonstant, lika med 6,67 · 10-11 m³ / (kg · c ^).

Vad är vikten, om du bara överväger styrkan av attraktion?

Styrka är ett vektorvärde, men i världens lag är det traditionellt skrivet som en skalär. I vektormönstret kommer lagen att se ut:

.

Men det betyder inte att kraften är omvänd proportionell mot Kuba-avstånd mellan centren. Attityden bör uppfattas som en enda vektor riktad från ett centrum till en annan:

.

Gravitationsinteraktionsrätt

Vikt och tyngdkraft

Granskade tyngdlagen, det kan förstås att det inte finns något överraskande i vad vi personligen Känna solens attraktion är mycket svagare än jorden. Den massiva solen även om den har mycket massa, men det är väldigt långt ifrån oss. Även långt från solen är det dock lockat till honom, eftersom den har en stor massa. Hur man hittar styrkan av attraktion med två kroppar, nämligen hur man beräknar solens kraft, jorden och oss med dig - vi kommer att ta itu med den här frågan lite senare.

Såvitt vi vet är gravitationens styrka:

där m är vår massa, och g är accelerationen av jordens fria fall (9,81 m / s 2).

Viktig! Det finns inga två, tre, tio arter av attraktionskrafter. Gravity är den enda kraft som ger den kvantitativa egenskapen hos attraktion. Vikten (p \u003d mg) och tyngdkraften är densamma.

Om m är vår massa, m är jordens massa, är R dess radie, då är gravitationskraften som verkar på oss lika med:

Således, eftersom f \u003d mg:

.

Massor m reduceras, och ett uttryck förblir att accelerera fritt fall:

Som vi ser är accelerationen av fritt fall verkligen ett konstant värde, eftersom dess formel innefattar permanent radie, markmassa och gravitationskonstant. Att ersätta värdena för dessa konstanter, vi kommer att vara övertygade om att accelerationen av fria fall är 9,81 m / s 2.

På olika breddgrader är planetens radie något annorlunda, eftersom jorden fortfarande inte är den perfekta bollen. På grund av detta är accelerationen av det fria fallet i separata punkter i världen annorlunda.

Låt oss återvända till jordens och solens attraktion. Vi kommer att försöka bevisa med det exempel som Globen lockar oss starkare med dig än solen.

Vi tar för enkelhet mycket person: m \u003d 100 kg. Sedan:

• Avståndet mellan personen och jordklotet är lika med planetens radie: R \u003d 6,4 × 10 6 m.
• Jordens massa är lika med: M ≈ 6 × 10 24 kg.
• Solens massa är lika: MC ≈ 2 ∙ 10 30 kg.
• Avståndet mellan vår planet och solen (mellan solen och mannen): R \u003d 15 ∙ 10 10 m.

Gravitationell attraktion mellan man och jord:

Detta resultat är ganska uppenbart från ett enklare uttryck för vikt (p \u003d mg).

Styrkan av gravitationell attraktion mellan man och solen:

Som du kan se, lockar vår planet oss nästan 2000 gånger starkare.

Hur man hittar styrkan av attraktion mellan landet och solen? På följande sätt:

Nu ser vi att solen lockar vår planet mer än miljarder miljarder gånger mer än planeten lockar oss med dig.

Första kosmiska hastighet

Efter att Isaac Newton öppnade världens globala, blev han intresserad av vilken hastighet det är nödvändigt att kasta kroppen så att den övergav gravitationsfältet, för alltid lämnade världen.

Det är sant att han föreställde sig något annorlunda, i hans förståelse var inte en vertikalt stående raket, strävar i himlen och kroppen som horisontellt utför ett hopp från toppen av berget. Det var en logisk illustration, sedan på toppen av berget är attraktionskraften lite mindre.

Så, på toppen av Everest, kommer accelerationen av det fria fallet att vara lika inte bekant med 9,8 m / s 2, men nästan m / s 2. Det är av den anledningen att det är så utsläppt, luftpartiklarna är inte längre så bundna till tyngdkraften, som de som "föll" till ytan.

Vi kommer att försöka ta reda på vilken kosmisk hastighet som är.

Den första kosmiska hastigheten V1 är en sådan hastighet vid vilken kroppen lämnar jordens yta (eller en annan planet) och går in i en cirkulär bana.

Vi kommer att försöka ta reda på det numeriska värdet av detta värde för vår planet.

Vi skriver den andra lagen Newton för kroppen, som roterar runt planeten på en cirkulär omlopp:

,

där h är kroppens höjd ovanför ytan, är R radien av jorden.

I omlopp är centrifugalaccelerationen giltig på kroppen, så:

.

Massan minskar, vi får:

,

Denna hastighet kallas den första rymdhastigheten:

Som du kan se är kosmisk hastighet absolut oberoende av kroppsvikt. Således kommer alla objekt som är urskiljda till en hastighet på 7,9 km / s att lämna vår planet och gå till sin omlopp.

Första kosmiska hastighet

Andra kosmisk hastighet

Men även skära kroppen till den första kosmiska hastigheten, kommer vi inte att kunna bryta sin gravitationsbehandling med jorden. För detta behövs den andra kosmiska hastigheten. När denna hastighet nås, kroppen lämnar planetens gravitationsfält Och alla möjliga slutna banor.

Viktig!Av misstag trodde det ofta att för att komma till månen måste astronauterna nå den andra kosmiska hastigheten, eftersom det var nödvändigt att "koppla bort" med planetens gravitationsfält först. Det är inte så här: paret "jord - måne" ligger i jordens gravitationsbehandling. Deras gemensamma tyngdpunkt är inne i världen.

För att hitta denna hastighet, kommer vi att uppleva lite annorlunda. Antag att kroppen flyger ut ur oändligheten på planeten. Fråga: Vilken hastighet kommer att uppnås på ytan vid landning (exklusive atmosfären, förstås)? Bara en sådan hastighet och det kommer att bli nödvändigt att lämna planeten.

Lagen om den globala gravitationen. Fysiklek 9.

Lagen om den globala gravitationen.

Produktion

Vi lärde oss att även om gravitationen är huvudkraften i universum, har många orsaker till detta fenomen fortfarande varit ett mysterium. Vi lärde oss att världens styrka av Newton lärde sig att överväga det för olika kroppar, och studerade också några användbara konsekvenser som uppstår från ett sådant fenomen som världslagstiftningen.

I
Fikon. 3,4.
"2.
I A och Aphelius. Om solen är i fokus fr (se fig 3.3), är punkt A perigelius och punkten i Aphelius.
Andra lagen i Kepler
Radius-vektorn av planeten för samma tidsintervaller beskriver lika områden. Så, om de skuggade sektorerna (bild 3.4) har samma område, kommer sökvägen SI\u003e S2\u003e S3 att överföras med planeten i lika stora intervaller. Från figuren ses det att SJ\u003e S2. Därför är den linjära hastigheten hos planeten vid olika punkter av dess banor inte densamma. I perihelionen är planetens hastighet den största, i ave-lii - den minsta.
Den tredje lagen i Kepler
Kvadrater av konverteringsperioder av planeter runt solen tillhör som kuber av stora semi-axlar av sina banor. Återkallande av den större delen av bana och cirkulationsperioden för en av planeterna genom L och TV och den andra - genom B2 och T2, kan den tredje lagen i Kepler skrivas enligt följande:

Från den här formeln kan det ses att ju längre planeten från solen, desto mer hennes behandlingsperiod runt solen.
Baserat på Keplers lagar kan vissa slutsatser om accelerationer som rapporteras av solens planeter göras. För enkelhet kommer vi att överväga banor inte elliptiska, men cirkulär. För solsystemets planeter är denna ersättning inte för grov approximation.
Därefter bör styrkan av attraktion från solen i denna approximation styrs för alla planeter i mitten av solen.
Om det innebär att utse perioderna av planeter, och genom R-radier deras banor, då, enligt den tredje lagen i Kepler, för två planeter kan spelas in
t \\ l? T2 R2.
Normal acceleration vid körning runt cirkeln A \u003d CO2R. Därför, förhållandet mellan acceleration planeter
Q-jag gld.
7G \u003d -2 ~ - (3-2-5)
2 t: r0
Använda ekvation (3.2.4), vi får
T2.
Eftersom den tredje lagen i Kepler är rättvis för alla planeter, därtill är accelerationen av varje planet omvänd proportionell mot torget av hennes avstånd till solen:
Om O.
a \u003d - |. (3.2.6)
T.
Den permanenta C2 är densamma för alla planeter, men sammanfaller inte med C2-konstanten i formeln för att accelerera, kommuniceras av jordens kroppar.
Uttryck (3.2.2) och (3.2.6) visar att tyngdkraften i båda fallen (attraktion för marken och attraktionen mot solen) informerar alla kroppsacceleration, oberoende av sin massa och minskar omvänt i proportion till torget av Avståndet mellan dem:
F ~ a ~ -2. (3.2.7)
R.
Världens hälsa
Förekomsten av beroenden (3.2.1) och (3.2.7) innebär att världens kraft
Tp.l sh
F ~
R2? TT-I TPP
F \u003d G.
År 1667 formulerade Newton slutligen lagen om alls fredlig gravitation:
(3.2.8) r
Kraften i en ömsesidig attraktion av två kroppar är direkt proportionell mot produktionen av massor av dessa kroppar och är omvänd proportionell mot torget av avståndet mellan dem. Pro-specifikationskoefficienten g kallas gravitationskonstant.
Interaktion av punkt och förlängda kroppar
Världskonsulens lag (3.2.8) är endast giltig för sådana organ, vars storlek är försumbar jämfört med avståndet mellan dem. Med andra ord är det endast giltigt för materiella punkter. I det här fallet riktas krafterna av gravitationell interaktion längs linjen som förbinder dessa punkter (bild 3.5). Denna typ av kraft kallas centrala.
För att hitta styrkan hos den kraft som verkar på denna kropp från den andra, i det fall då storleken på kroppar inte kan försumma, tillämpas de enligt följande. Båda kropparna mentalt uppdelade i sådana små element så att var och en av dem kan betraktas som punkt. Fällande krafter som verkar på varje element i denna kropp av alla delar av en annan kropp mottar kraften som verkar på detta element (bild 3.6). Efter att ha gjort en sådan operation för varje element i denna kropp och vikning av de erhållna krafterna, hitta den fulla kraften som verkar på denna kropp. Uppgiften är komplicerad.
Det finns emellertid en nästan ett viktigt fall när formeln (3.2.8) är tillämplig på utökade kroppar. Kan jag
m ^
Fi ris. 3,5 Fig. 3,6.
det beror på de sfäriska kropparna som endast beror på avstånden till sina centra, med random mellan dem, lockas de stora mängderna av deras radier med de krafter vars moduler bestäms av formel (3.2.8). I det här fallet är R avståndet mellan bollarna.
Slutligen, eftersom kroppens dimensioner som faller på jorden mycket mindre än jordens dimensioner, kan dessa kroppar betraktas som punkt. Sedan under R i formel (3.2.8) är det nödvändigt att förstå avståndet från denna kropp till jordens mitt.
Mellan alla kroppar finns krafter av ömsesidig attraktion, beroende på kropparna själva (deras massa) och på avståndet mellan dem.
? 1. Avståndet från Mars till solen är 52% mer än avståndet från marken till solen. Vad är årets varaktighet på Mars? 2. Hur förändras kraften av attraktionen mellan bollarna, om aluminiumbollarna (fig 3.7) ersätts med stålbollar av samma massa? "av samma volym?

Lagan om de globala lösningarna öppnade Newton år 1687 när man studerade rörelsen av månens satellit runt jorden. Den engelska fysikern formulerade klart postulatet, kännetecknade styrkan av attraktion. Dessutom, som analyserar Kepler lagar, beräknade Newton att attraktionskrafterna inte bara borde existera på vår planet utan också i rymden.

Frågans historia

Laget om den globala gravitationen föddes inte spontant. Sedan antiken studerade folk himlen, främst för att kompilera jordbrukskalender, beräkna viktiga datum, religiösa helgdagar. Observationerna visade att i mitten av "världen" finns det en glans (sol), kring vilka himmelska kroppar roterar runt banor. Därefter tillåter kyrkans dogmer inte så mycket att överväga, och människor har förlorat kunskap som ackumuleras av årtusenden.

På 1500-talet, före teleskopets uppfinning, uppträdde astronomen Pleiad, som tittade på himlen i en vetenskaplig och kastade kyrkaens förbud. T. Braga, i många år tittar på utrymme, med särskild vård systematiserad planetens rörelse. Dessa hög precisionsdata hjälpte I. Kepler öppnade därefter de tre i sin lag.

Vid upptäckten (1667), Isaac Newton, Geliocentriska systemet i världen N. Copernicus etablerades äntligen i astronomi. Enligt henne roterar varje av systemets planeter runt armaturerna i banor, vilket med ett tillvägagångssätt som är tillräckligt för många beräkningar kan betraktas som cirkulär. I början av XVII-talet. I. Kepler, analysera arbetet T. Brage, etablerade kinematiska lagar som karakteriserar planetens rörelser. Upptäckten var grunden att klargöra dynamiken i planets rörelse, det vill säga de krafter som bestämmer exakt vilken typ av rörelse.

Beskrivning av interaktion

Till skillnad från korttid med svaga och starka interaktioner har gravitation och elektromagnetiska fält långsiktiga egenskaper: deras effekt manifesteras i gigantiska avstånd. 2 krafter påverkas av mekaniska fenomen i makromir: elektromagnetisk och gravitation. Effekten av planeter på satelliter, ett flyg av ett övergivet eller löpt ämne, som simmar i vätskan - i vart och ett av dessa fenomen finns gravitationskrafter. Dessa föremål lockas av planeten, det är därmed namnet "World Affairs lag".

Det har visat sig att kraften i ömsesidig attraktion naturligtvis är mellan fysiska kroppar. Sådana fenomen som faller i föremål till marken, månens rotation, planeterna runt solen, som förekommer under verkan av krafterna i den globala attraktionen, kallas gravitational.

Världsformel

Den globala gravitationen formuleras enligt följande: Två av några materiella föremål lockas till varandra med en viss kraft. Storleken på denna kraft är direkt proportionell mot produktionen av massor av dessa föremål och omvänt proportionell mot avståndet mellan dem:

I formeln M1 och M2 är massorna av de materialobjekt som undersöks; R är det avstånd som bestäms mellan masscentra av avvecklingsobjekten; G är ett konstant gravitationsvärme som uttrycker den kraft med vilken den ömsesidiga attraktionen av två objekt som väger 1 kg vardera, belägen mellan sig på ett avstånd av 1 m.

Vad beror på attraktionens kraft

Laget om den globala gravitationen fungerar på olika sätt, beroende på regionen. Eftersom attraktionskraften beror på värdena för ett visst område, liknar det accelerationen av fritt fall har olika värden på olika ställen. Det maximala värdet av tyngdkraften och därmed accelerationen av fritt fall har i jordens poler - tyngdkraften vid dessa punkter är lika med attraktionen av attraktion. Minimala värden kommer att vara på ekvatorn.

Globen är något hållbar, dess polärradie är mindre än ekvatorialet ca 21,5 km. Detta beroende är emellertid mindre signifikant jämfört med jordens dagliga rotation. Beräkningar visar att på grund av jordens hållbarhet i ekvatorn är mängden acceleration av det fria fallet något mindre än dess värde på polen med 0,18% och genom daglig rotation - med 0,34%.

Men på samma plats av jorden är vinkeln mellan riktningarna i riktningen liten, så skillnaden mellan kraften av attraktion och kraft är obetydlig, och det kan försummas i beräkningarna. Det vill säga att vi kan anta att modulerna i dessa krafter är desamma - accelerationen av det fria fallet nära jordens yta överallt är densamma och motsvarar cirka 9,8 m / s².

Produktion

Isaac Newton var en forskare som gjorde en vetenskaplig revolution, helt ombyggt principerna om dynamik och baserat på dem skapade en vetenskaplig bild av världen. Hans upptäckt påverkade utvecklingen av vetenskapen, om skapandet av material och andlig kultur. På Newton öde föll uppgiften att revidera resultaten av världens idé. I XVII-talet Forskare avslutade det grandiose arbetet med att bygga grunden för den nya vetenskapen - fysik.

Fallet i kropparna på marken i tomhet kallas en fri droppe tel. När du faller i ett glasrör, från vilken luft, en ledning, når en plugg och en lätt feathel botten med en pump samtidigt (fig 26). Följaktligen, med en fri droppe, flyttar alla kroppar, oavsett deras massa, detsamma.

Gratis droppe är en jämviktsrörelse.

Den acceleration som kroppen faller i jorden kallas accelerationen av fritt fall. Acceleration av fritt fall indikeras av bokstaven G. Globens yta har en accelerationsmodul med fritt fall ungefär lika

Om beräkningarna inte kräver hög noggrannhet antas det att hastighetsmodulen för det fria fallet vid jordens yta är lika

Samma värde av accelerationen av fritt fallande kroppar med en annan massa indikerar att kraften enligt den handling som kroppen förvärvar accelerationen av det fria fallet är proportionell mot kroppens massa. Denna attraktionskraft som agerar från marken för alla kroppar kallas tung gravitation:

Styrkans styrka verkar på vilken kropp som helst på jordens yta och på avstånd från ytan och på ett avstånd av 10 km, där flygplan flyger. Går styrkan av tyngdkraften på längre avstånd från marken? Är styrkan beroende av gravitationen och accelerationen av det fria fallet från avståndet till jorden? Många forskare tänkte på dessa frågor, men för första gången gavs svaren till dem i XVII-talet. Stor engelsk fysiker Isaac Newton (1643-1727).

Beroendet av tyngdkraften från avstånd.

Newton föreslog att tyngdkraftens styrka verkar på vilket avstånd som helst från jorden, men dess värde minskar omvänt proportionellt mot torget av avståndet från jordens mitt. Inspektionen av detta antagande kan vara mätningen av en kropps attraktion, som ligger på ett högt avstånd från marken och jämför det med kraften av attraktion av samma kropp vid jordens yta.

För att bestämma accelerationen av kroppens rörelse under tyngdpunkten på ett stort avstånd från landet utnyttjade Newton resultaten av astronomiska observationer av månens rörelse.

Han föreslog att styrkan av attraktion som verkar på jordens sida på månen är den samma gravitationen som verkar på alla kroppar på jordens yta. Följaktligen är centripetalaccelerationen när man flyttar månen i omlopp runt jorden en acceleration av månens fria fall till jorden.

Avståndet från jordens mitt till mitten av månen är kilometer. Det ca 60 gånger avståndet från jordens mitt till dess yta.

Om tyngdstyrkan minskar omvänt på torget av avståndet från mitten av jorden, bör accelerationen av det fria fallet i månens omlopp vara mindre än accelerationen av det fria fallet vid jordens yta

Enligt de kända värdena för radien av Månens banor och den period som överklagades runt landet, beräknade Newton centripetal acceleration av månen. Det visade sig vara riktigt lika

Teoretiskt förutsägbart värde av accelerationen av fritt fall sammanföll med det erhållna värdet som ett resultat av astronomiska observationer. Detta visade att Newtons rättvisa antar att styrkan av tyngdkraften minskar omvänt på torget av avståndet från jordens centrum:

Lagen om den globala gravitationen.

Precis som månen flyttar runt jorden, vänder landet i sin tur runt solen. Mercury, Venus, Mars, Jupiter och andra planeter behandlas runt solen

Solsystem. Newton visade att planeternas rörelse runt solen inträffar under verkan av attraktionskraften riktad mot solen och minskar omvänt på torget av avståndet från det. Jorden lockar månen, och solen - jorden, solen lockar Jupiter, och Jupiter är hans följeslagare, etc. Från här drog Newton att alla kroppar i universum ömsesidigt lockade varandra.

Kraften av ömsesidig attraktion, som agerar mellan solen, planeter, kometer, stjärnor och andra kroppar i universum, kallade Newton kraften av den globala gravitationen.

Världens styrka som verkar på månen på jordens sida är proportionell mot månens massa (se Formel 9.1). Självklart, snöar världen över, som verkar från månen på marken, är proportionell mot jordens massa. Dessa styrkor på Newton tredje lag är lika med varandra. Följaktligen är världens styrka som agerar mellan månen och marken proportionell mot jordens massa och månens massa, det vill säga är proportionell mot sina massor.

Genom att distribuera de etablerade mönstren - beroendet av tyngdkraften från avståndet och på massorna av interaktiva kroppar - på interaktionen mellan alla kroppar i universum, öppnade Newton lagen i världsgemenskapen 1682: alla kroppar lockas till varandra, Världens styrka är direkt proportionell mot masskroppens massa och omvänt proportionell kvadratavstånd mellan dem:

Vektorerna i världens styrkor riktas längs en direkt anslutningsorgan.

Lagen om den globala gravitationen i en sådan form kan användas för att beräkna interaktionskrafterna mellan kroppsorganen om kroppens storlek är signifikant mindre än avståndet mellan dem. Newton visade att för homogena sfäriska kroppar är lagen om den globala gravitationen i denna blankett tillämplig på avstånd mellan organen. Över avståndet mellan kropparna i det här fallet tas avståndet mellan bollcentren.

Världens styrkor kallas gravitationskrafter, och proportionalitetskoefficienten i den globala gravitationens lag kallas gravitationskonstant.

Gravitationskonstant.

Om det finns dragkraften mellan jordklotet och slipkritet, så är det förmodligen kraften av attraktion och mellan hälften av världen och en krita. Fortsatt denna process att dela upp jorden, kommer vi att dra slutsatsen att gravitationskrafterna måste agera mellan alla kroppar, allt från stjärnor och planeter och slutar med molekyler, atomer och elementära partiklar. Detta antagande bevisades av den experimentella engelska fysikern Henry Cavendish (1731-1810) år 1788

Cavendish utförde experiment vid detektering av gravitationell interaktion av små kroppar

storlekar med starka vågar. Två identiska små blybollar med en diameter av ca 5 cm förstärktes på en stånglängd kring suspenderad på fin koppartråd. Mot små bollar installerade han stora blybollar med en diameter av 20 cm vardera (fig 27). Experiment har visat att stången med små bollar visades, vilket indikerar närvaron av styrkan av attraktion mellan blybollar.

Stångens vrid förhindrar elasticitetens kraft, som uppstår när suspensionen vrids.

Denna kraft är proportionell mot svängets hörn. Kraften i den gravitationella interaktionen hos bollarna kan bestämmas av hörnet av suspensionen.

Massbollar Avståndet mellan dem i erfarenheterna av cavendish var känt, styrkan av gravitationsinteraktion mättes direkt; Därför gjorde erfarenheten att bestämma gravitationskonstanten i den globala gravitationens lag. Enligt moderna data är det lika