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:
- Однородных шаров.
- Для материальных точек.
- Для концентрических тел.
Гравитационное взаимодействие существенно при больших массах.
Применение:
- Закономерности движения планет и их спутников. Уточнены законы Кеплера.
- 2. Космонавтика. Расчет движения спутников.
|
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*2022 Н.
|
Внимание!:
- Закон не объясняет причин тяготения, а только устанавливает количественные
закономерности.
- 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).
- В случае тел произвольной формы требуется
суммировать взаимодействия между малыми частями каждого тела.
Анализ закона:
- Сила направлена вдоль прямой, соединяющей тела.
- G - постоянная всемирного тяготения (гравитационная постоянная). Числовое значение зависит от выбора
системы единиц.
|
|
В Международной системе единиц (СИ)
|
|
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
очень мала показывает, что интенсивность гравитационного взаимодействия мала.
|
|