Ауырлық күші қандай денелерге әсер етеді? Тартылыс заңы

Табиғатта денелердің өзара әрекеттесуін сипаттайтын әртүрлі күштер бар. Механикада болатын күштерді қарастырайық.

Гравитациялық күштер.Бәлкім, адам өзінің өмір сүруін түсінген ең бірінші күш Жердегі денелерге әсер ететін тартылыс күші болса керек.

Адамдарға ауырлық күші кез келген денелер арасында әрекет ететінін түсіну үшін көптеген ғасырлар қажет болды. Адамдарға ауырлық күші кез келген денелер арасында әрекет ететінін түсіну үшін көптеген ғасырлар қажет болды. Бұл шындықты алғаш түсінген ағылшын физигі Ньютон болды. Планеталардың қозғалысын реттейтін заңдарды (Кеплер заңдары) талдай отырып, ол планеталар қозғалысының байқалатын заңдары олардың арасында олардың массасына тура пропорционал және кері пропорционал тартымды күш болған жағдайда ғана орындалады деген қорытындыға келді. олардың арасындағы қашықтықтың квадраты.

Ньютон тұжырымдаған бүкіләлемдік тартылыс заңы. Кез келген екі дене бір-бірін тартады. Нүктелік денелер арасындағы тартылыс күші оларды қосатын түзу бойымен бағытталған, екеуінің массасына тура пропорционал және олардың арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционал:

Бұл жағдайда нүктелік денелер деп өлшемдері олардың арасындағы қашықтықтан бірнеше есе аз денелер түсініледі.

Бүкіләлемдік тартылыс күштері тартылыс күштері деп аталады. G пропорционалдық коэффициенті гравитациялық тұрақты деп аталады. Оның мәні эксперименталды түрде анықталды: G = 6,7 10¯¹¹ N м² / кг².

АуырлықЖер бетіне жақын әрекет оның центріне қарай бағытталған және мына формуламен есептеледі:

мұндағы g – ауырлық күшінің үдеуі (g = 9,8 м/с²).

Тірі табиғаттағы гравитацияның рөлі өте маңызды, өйткені тірі тіршілік иелерінің мөлшері, пішіні және пропорциялары көбінесе оның шамасына байланысты.

Дененің салмағы.Көлденең жазықтыққа (тірек) қандай да бір жүк түскенде не болатынын қарастырайық. Жүк түсірілгеннен кейінгі бірінші сәтте ол ауырлық күшінің әсерінен төмен қарай жылжи бастайды (8-сурет).

Ұшақ иіліп, жоғары бағытталған серпімді күш (тірек реакциясы) пайда болады. Серпімділік күші (Fу) ауырлық күшін теңестіргеннен кейін дененің түсуі және тіректің ауытқуы тоқтайды.

Тіректің иілісі дененің әсерінен пайда болды, сондықтан дененің салмағы деп аталатын дене жағынан тірекке белгілі бір күш (Р) әсер етеді (8-сурет, б). Ньютонның үшінші заңы бойынша дененің салмағы жердегі реакция күшіне шамасы бойынша тең және қарама-қарсы бағытта бағытталған.

P = - Fу = Fауыр.

Дененің салмағы денеге қатысты қозғалыссыз көлденең тірекке әсер ететін P күші деп аталады.

Тірекке ауырлық күші (салмақ) әсер еткендіктен, ол деформацияланады және өзінің серпімділігіне байланысты ауырлық күшіне қарсы әрекет етеді. Бұл жағдайда тірек жағынан дамыған күштер тірек реакция күштері, ал қарсы әрекеттің даму құбылысының өзі тірек реакциясы деп аталады. Ньютонның үшінші заңы бойынша тірек реакция күші шамасы бойынша дененің ауырлық күшіне тең және бағыты бойынша қарама-қарсы.

Тіректе тұрған адам өз денесінің тіректен бағытталған бөліктерінің үдеуімен қозғалатын болса, онда тіректің реакциялық күші ma шамасына артады, мұндағы m - адамның массасы, және оның үдеуі. оның денесінің бөліктері қозғалады. Бұл динамикалық әсерлерді тензометрлер (динамограммалар) арқылы жазуға болады.

Салмақты дене салмағымен шатастырмау керек. Дененің массасы оның инертті қасиеттерін сипаттайды және ауырлық күшіне де, оның қозғалатын үдеуіне де тәуелді емес.

Дененің салмағы оның тірекке әсер ететін күшін сипаттайды және ауырлық күшіне де, қозғалыс үдеуіне де байланысты.

Мысалы, Айдағы дененің салмағы Жердегі дене салмағынан шамамен 6 есе аз. Масса екі жағдайда да бірдей және денедегі заттың мөлшерімен анықталады.

Күнделікті өмірде, технологияда және спортта салмақ көбінесе Ньютонмен (N) емес, килограмм күшпен (кгф) көрсетіледі. Бір бірліктен екіншісіне өту мына формула бойынша жүзеге асырылады: 1 кгс = 9,8 Н.

Тірек пен дене қозғалыссыз болғанда, дененің массасы осы дененің ауырлық күшіне тең болады. Тірек пен дене белгілі бір үдеумен қозғалғанда, оның бағытына байланысты денеде салмақсыздық немесе шамадан тыс жүктеме болуы мүмкін. Үдеу бағыты бойынша сәйкес келгенде және ауырлық күшінің үдеуіне тең болса, дененің салмағы нөлге тең болады, сондықтан салмақсыздық жағдайы туындайды (ISS, төмен түсіру кезінде жоғары жылдамдықты лифт). Тірек қозғалысының үдеуі еркін құлау үдеуіне қарама-қарсы болғанда, адам шамадан тыс жүктемені бастан кешіреді (Жер бетінен басқарылатын ғарыш аппаратының ұшырылуы, жоғары жылдамдықты лифттің көтерілуі).

Тартылыс күші – бір-бірінен белгілі бір қашықтықта орналасқан массасы белгілі денелер бір-біріне тартылатын күш.

Ағылшын ғалымы Исаак Ньютон 1867 жылы бүкіләлемдік тартылыс заңын ашты. Бұл механиканың негізгі заңдарының бірі. Бұл заңның мәні мынада:кез келген екі материалдық бөлшек бір-біріне олардың массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал және олардың арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционал күшпен тартылады.

Ауырлық күші - адам сезетін бірінші күш. Бұл Жердің оның бетінде орналасқан барлық денелерге әсер ететін күші. Ал бұл күшті кез келген адам өз салмағындай сезінеді.

Тартылыс заңы

Ньютон бүкіләлемдік тартылыс заңын кешке ата-анасының бақшасында серуендеп жүргенде кездейсоқ ашқан деген аңыз бар. Шығармашылық адамдар үнемі ізденіс үстінде болады, ал ғылыми жаңалықтар лезде түсінік емес, ұзақ мерзімді ой еңбегінің жемісі. Алма ағашының түбінде отырып, Ньютон басқа идеяны ойлап жатты, кенет оның басына алма құлады. Ньютон алманың Жердің тартылыс күшінің әсерінен құлағанын түсінді. «Бірақ Ай неге жерге түспейді? - ол ойлады. «Бұл оны орбитада ұстап тұратын басқа күш бар дегенді білдіреді». Атақты осылай бүкіләлемдік тартылыс заңы.

Бұрын аспан денелерінің айналуын зерттеген ғалымдар аспан денелері кейбір мүлде басқа заңдарға бағынады деп есептеген. Яғни, жер бетінде және ғарышта мүлде басқа тартылыс заңдылықтары бар деп болжанған.

Ньютон гравитацияның осы ұсынылған түрлерін біріктірді. Кеплердің планеталардың қозғалысын сипаттайтын заңдарын талдай отырып, ол тартылыс күші кез келген денелер арасында пайда болады деген қорытындыға келді. Яғни, бақшаға түскен алмаға да, ғарыштағы планеталарға да бір заңға – бүкіләлемдік тартылыс заңына бағынатын күштер әрекет етеді.

Ньютон Кеплер заңдары планеталар арасында тартылыс күші болған жағдайда ғана қолданылатынын анықтады. Және бұл күш планеталардың массасына тура пропорционал және олардың арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционал.

Тарту күші формула бойынша есептеледі F=G м 1 м 2 / r 2

м 1 – бірінші дененің массасы;

м 2– екінші дененің массасы;

r – денелер арасындағы қашықтық;

Г – пропорционалдық коэффициенті деп аталады гравитациялық тұрақтынемесе бүкіләлемдік тартылыс тұрақтысы.

Оның мәні эксперименталды түрде анықталды. Г= 6,67 10 -11 Нм 2 /кг 2

Егер массасы бірлік массасына тең екі материалдық нүкте бірлік қашықтыққа тең қашықтықта орналасса, онда олар мынаған тең күшпен тартылады.Г.

Тарту күштері – тартылыс күштері. Оларды да атайды гравитациялық күштер. Олар бүкіләлемдік тартылыс заңына бағынады және барлық жерде пайда болады, өйткені барлық денелердің массасы бар.

Ауырлық

Жер бетіне жақын тартылыс күші барлық денелердің Жерге тартылу күші. Олар оны шақырады ауырлық. Дененің жер бетінен қашықтығы Жер радиусымен салыстырғанда аз болса, ол тұрақты деп саналады.

Гравитациялық күш болып табылатын гравитация планетаның массасы мен радиусына байланысты болғандықтан, әр планетада ол әртүрлі болады. Айдың радиусы Жердің радиусынан кіші болғандықтан, Айдағы тартылыс күші Жердегіден 6 есе аз. Юпитерде, керісінше, тартылыс күші жердегі тартылыс күшінен 2,4 есе артық. Бірақ дене салмағы қай жерде өлшенсе де, тұрақты болып қалады.

Көптеген адамдар ауырлық күші әрқашан салмаққа тең деп есептеп, салмақ пен ауырлық күшінің мағынасын шатастырады. Бірақ бұл олай емес.

Дененің тірекке басатын немесе суспензияны созатын күші салмақ болып табылады. Тіректі немесе суспензияны алып тастасаңыз, дене ауырлық күшінің әсерінен еркін құлаудың үдеуімен құлай бастайды. Ауырлық күші дененің массасына пропорционал. Ол формула бойынша есептеледіФ= м g , Қайда м- дене салмағы, g –ауырлық күшінің үдеуі.

Дене салмағы өзгеруі мүмкін, кейде мүлдем жоғалады. Біз жоғарғы қабаттағы лифтте тұрмыз деп елестетейік. Лифт тұрарлық. Осы сәтте біздің салмағымыз P және Жер бізді тартатын ауырлық F күші тең. Бірақ лифт жылдамдатумен төмен қарай жылжи бастағанда-ақ А , салмақ пен ауырлық күші енді тең емес. Ньютонның екінші заңы бойыншамг+ P = a. Р =m g -ана.

Формуладан төмен түскен сайын салмағымыз азайғаны анық.

Лифт жылдамдығын арттырып, үдеусіз қозғала бастаған сәтте біздің салмағымыз қайтадан тартылыс күшімен теңеседі. Ал лифт баяулай бастағанда, үдеу Атеріс болып, салмағы артты. Шамадан тыс жүктеме басталады.

Ал егер дене еркін түсу үдеуімен төмен қарай қозғалса, онда салмақ толығымен нөлге айналады.

Сағат а=g Р=мг-ма= мг - мг=0

Бұл салмақсыздық жағдайы.

Сонымен, Әлемдегі барлық материалдық денелер бүкіләлемдік тартылыс заңына бағынады. Және Күннің айналасындағы планеталар және Жер бетіне жақын орналасқан барлық денелер.

Әлемдегі барлық денелерге қандай да бір түрде оларды Жерге (дәлірек оның өзегіне) тартатын сиқырлы күш әсер етеді. Барлығын қамтитын сиқырлы тартылыс күшінен қашатын, жасырынатын жер жоқ: біздің Күн жүйесінің планеталары үлкен Күнге ғана емес, сонымен бірге бір-біріне тартылады, барлық заттар, молекулалар және ең кішкентай атомдар да өзара тартылады. . тіпті кішкентай балаларға да белгілі, өмірін осы құбылысты зерттеуге арнаған ол ең үлкен заңдардың бірі - бүкіләлемдік тартылыс заңын бекітті.

Гравитация дегеніміз не?

Анықтамасы мен формуласы көпке бұрыннан белгілі. Еске салайық, гравитация белгілі бір шама, бүкіләлемдік тартылыстың табиғи көріністерінің бірі, атап айтқанда: кез келген дененің Жерге үнемі тартылатын күші.

Гравитация латынның F гравитация әрпімен белгіленеді.

Ауырлық күші: формула

Белгілі бір денеге бағытты қалай есептеуге болады? Бұл үшін тағы қандай мөлшерлерді білу керек? Ауырлық күшін есептеу формуласы өте қарапайым, ол орта мектептің 7-сыныбында, физика курсының басында оқытылады. Оны біліп қана қоймай, түсіну үшін денеге айнымалы түрде әсер ететін ауырлық күші оның сандық мәніне (массасына) тура пропорционал болатындығынан шығу керек.

Ауырлық күшінің өлшем бірлігі ұлы ғалым – Ньютонның атымен аталған.

Ол әрқашан қатаң төменге, жер ядросының ортасына қарай бағытталған, оның әсерінің арқасында барлық денелер біркелкі үдеумен төмен түседі. Күнделікті өмірде біз барлық жерде және үнемі гравитация құбылыстарын байқаймыз:

• кездейсоқ немесе әдейі қолдарынан босатылған заттар міндетті түрде Жерге (немесе еркін құлауды болдырмайтын кез келген бетке) құлап кетеді;
• ғарышқа шығарылған спутник біздің планетамыздан перпендикуляр жоғары қарай белгісіз қашықтыққа ұшып кетпейді, бірақ орбитада айналуын сақтайды;
• барлық өзендер таудан ағады, оларды кері қайтару мүмкін емес;
• кейде адам құлап, жарақат алады;
• ұсақ шаң дақтары барлық беттерде қалады;
• ауа жер бетіне жақын жерде шоғырланған;
• сөмкелерді тасымалдау қиын;
• бұлттан жаңбыр тамшылайды, қар, бұршақ жауады.

«Гравитация» ұғымымен қатар «дене салмағы» термині қолданылады. Егер дене жазық көлденең бетке қойылса, онда оның салмағы мен ауырлық күші сан жағынан тең болады, осылайша бұл екі ұғым жиі ауыстырылады, бұл мүлдем дұрыс емес.

Ауырлық күшінің үдеуі

«Ауырлық күшінің үдеуі» түсінігі (басқаша айтқанда, «ауырлық күші» терминімен байланысты. Формула мынаны көрсетеді: ауырлық күшін есептеу үшін массаны g-ге (ауырлық күшінің үдеуі) көбейту керек. .

«g» = 9,8 Н/кг, бұл тұрақты мән. Дегенмен, дәлірек өлшеулер Жердің айналуына байланысты Санкт-Петербургтің үдеуінің мәнін көрсетеді. n бірдей емес және ендікке байланысты: Солтүстік полюсте ол = 9,832 Н/кг, ал ыстық экваторда = 9,78 Н/кг. Планетаның әртүрлі жерлерінде әртүрлі ауырлық күштері бірдей массалық денелерге бағытталғаны белгілі болды (mg формуласы әлі де өзгеріссіз қалады). Практикалық есептеулер үшін бұл мәндегі шамалы қателерге жол беріп, 9,8 Н/кг орташа мәнді пайдалану туралы шешім қабылданды.

Ауырлық күші сияқты шаманың пропорционалдылығы (формула мұны дәлелдейді) динамометрмен (қарапайым үй шаруашылығына ұқсас) заттың салмағын өлшеуге мүмкіндік береді. Құрылғының тек күшті көрсететінін ескеріңіз, өйткені нақты дене салмағын анықтау үшін аймақтық g мәні белгілі болуы керек.

Ауырлық күші жердің центрінен кез келген қашықтықта (жақын және алыс) әрекет ете ме? Ньютон ол денеге Жерден айтарлықтай қашықтықта әсер етеді, бірақ оның мәні объектіден Жердің ядросына дейінгі қашықтықтың квадратына кері пропорционалды түрде азаяды деп болжаған.

Күн жүйесіндегі гравитация

Өзекті болып қала беретін басқа планеталарға қатысты анықтама мен формула бар ма? «g» мағынасында бір ғана айырмашылық бар:

• Айда = 1,62 Н/кг (Жердегіден алты есе аз);
• Нептунда = 13,5 Н/кг (Жердегіден бір жарым есе дерлік жоғары);
• Марста = 3,73 Н/кг (біздің планетадағыдан екі жарым еседен астам аз);
• Сатурнда = 10,44 Н/кг;
• Меркурий бойынша = 3,7 Н/кг;
• Венерада = 8,8 Н/кг;
• Уранда = 9,8 Н/кг (біздікімен бірдей дерлік);
• Юпитерде = 24 Н/кг (дерлік екі жарым есе жоғары).

Өздеріңіз білетіндей, кез келген екі дене бір-бірін тартады. Денелердің бұл қасиеті олардың массасына байланысты. Заттың басқа формаларының да (өріс, сәулелену) массасы бар болғандықтан, олар да тартылыс заңына бағынады. Жаппай тартудың ең танымал көрінісі - Жердің барлық денелерге әсер ететін ауырлық күшінің болуы.

Тартылыс заңы

Екі дененің бір-бірін тартатын күші тартылыс күші (гравитациялық күш) деп аталады. Бұл күштің шамасы Ньютон тұжырымдаған бүкіләлемдік тартылыс заңымен анықталады.

Мұнда:
Ф- екі дене бір-бірін тартатын тартылыс күші (Ньютон);
м1- бірінші дененің массасы (кг),
м2- екінші дененің массасы (кг),
r- денелердің масса центрлері арасындағы қашықтық (метр),
Г ,

Массалардың өзара тартылуын магниттік немесе электрлік тартылыс күштерімен шатастырмау керек. Бұл мүлдем басқа сипаттағы күштер.

Ауырлық күштері итеруші бола алмайды. Сонымен қатар, гравитациялық өзара әрекеттесу кез келген қалқан арқылы әлсіретілмейді немесе жойылмайды.

Ауырлық

Гравитация формуласын пайдаланып, Жердің массасын және қарастырылып отырған дененің массасын алымға, ал қашықтықты бөлгішке ауыстыру арқылы ауырлық күшін анықтауға болады. rЖердің центріне дейінгі денелер:

Анықтамасы: АуырлықЖердің центрінен қашықтығының квадратына кері азаяды.

Тікелей жер бетінде ауырлық күші жеңілдетілген формула арқылы есептеледі.

Ауырлық күші Ft шекті қашықтықта жойылмайды r, ол денелер шексіз алыстаған кезде ғана нөлге ұмтылады.

Ауырлық күшінің үдеуі

Ауырлық күшінің үдеуіЖерден кез келген қашықтықта, сондай-ақ басқа планеталарда ауырлық күшінің формуласы арқылы анықтауға болады. Егер сіз дене салмағын азайтсаңыз, сіз аласыз:

Ауырлық күшінің үдеуі Жердің центріне дейінгі қашықтықтың квадратына кері пропорционалды түрде азаяды. Еркін түсу үдеуінің формуласы басқа аспан денелері үшін де жарамды.

Гравитациялық өріс, тартылыс өрісі

Әрбір дене (мысалы, Жер) өзінің айналасында күш өрісін - гравитациялық өрісті жасайды. Бұл өрістің кез келген нүктедегі қарқындылығы сол нүктеде орналасқан басқа денеге әсер ететін күшті сипаттайды.

g- гравитациялық өрістің күші
Ф- массасы m денеге әсер ететін тартылыс күші
м- гравитациялық өрістегі дене массасы

Өріс күші gбағыты гравитациялық күштің бағытымен анықталатын векторлық шаманы білдіреді Ф, ал сандық мән еркін түсу үдеуінің формуласы болып табылады.

Гравитациялық өрістің қарқындылығы шамасы, бағыты және өлшем бірліктері бойынша еркін түсу үдеуімен сәйкес келеді, дегенмен олардың физикалық мағынасы бойынша бұл мүлдем басқа физикалық шамалар. Өрістің кернеулігі берілген нүктедегі кеңістіктің күйін сипаттаса, күш пен үдеу сынақ денесі берілген нүктеде орналасқанда ғана пайда болады.

Функция графигінен g=g(r)гравитациялық өріс күші екені анық байқалады gқашықтық болған кезде нөлге ұмтылады rшексіздікке ұмтылады. Сондықтан, «спутник Жердің гравитациялық өрісін тастап кетті» сияқты мәлімдемелер дұрыс емес.

Аспан денелерінің гравитациялық өрістері қабаттасады. Егер сіз Жер мен Айдың орталықтарын қосатын түзу сызық бойымен қозғалатын болсаңыз, онда белгілі бір жерден бастап, Айдың гравитациялық өрісінің қарқындылығы басым болады.

Бірінші ғарыштық (орбиталық) жылдамдық

Бірінші қашу жылдамдығы- бұл планетаның бетінен тұрақты биіктікте орбитада айналуы үшін дененің болуы керек жылдамдық.

Ауырлық күшінің үдеуінің формуласын пайдаланып, Жердің жасанды серігінің (және кез келген басқа планетаның) оның бетінен кез келген биіктікте айналу жылдамдығын анықтауға болады.

Спутникке әсер ететін ауырлық күші орталықтан тепкіш күшке тең, яғни.

Мұнда:
Ұлыбритания- бірінші ғарыштық (орбиталық) жылдамдық (м/с)
h
rZem
mZem- Жер планетасының массасы (кг),
м- спутниктік масса (кг)
g- Жер бетінен белгілі бір қашықтықта еркін түсу үдеуі (м/с?)
Жер- Жер бетіндегі еркін түсу үдеуі 9,81 (м/с?)
? - гравитациялық тұрақты 6,67 10-11 (м3/(кг сек2))

Формула (3) орбитада спутниктердің жылдамдығын анықтауға мүмкіндік береді. Дегенмен, спутникті қажетті биіктікке жеткізу үшін қозғалтқыштар тоқтаған сәтте зымыран тасығыштың соңғы жылдамдығы жоғары болуы керек.

Бұл формулалар Айдың Жердің айналасындағы қозғалысы жағдайында да жарамды. Олар сондай-ақ Күн айналасындағы планеталардың қозғалысы жағдайында да дұрыс, егер қозғалыс айналма траекториядан сәл өзгеше болса, яғни. төмен эксцентристік траектория бойынша.

Екінші қашу жылдамдығы (қашу жылдамдығы)

Екінші қашу жылдамдығы- бұл дененің қосымша жұмыс жұмсамай-ақ жердің гравитациялық өрісінің әсерін жеңу үшін қозғалуы керек ең төменгі жылдамдығы, яғни. Жерден шексіз үлкен қашықтыққа жылжиды.

Егер:
м- дене салмағы (кг)
М- Жер планетасының массасы (кг)
h- планетаның бетінен спутниктік биіктігі (м)
rZem- денелердің массаларының орталықтары арасындағы бастапқы қашықтық (Жер планетасының беті) (метр)
r- денелердің масса центрлері арасындағы соңғы қашықтық (метр)
Г- гравитациялық тұрақты 6,67 10-11 (м3/(кг сек2))
U2k- екінші қашу жылдамдығы (шығу жылдамдығы)(м/с)

Сонда дененің кинетикалық энергиясы гравитациялық өрістің әсерін жеңу үшін жасалған жұмысқа тең болуы керек:

Жеңілдету және қайта реттеуден кейін екінші қашу жылдамдығы келесі пішінді алады:

Шын мәнінде, зымырандарды планетаның бетінен ұшырудың екінші қашу жылдамдығы - бұл дененің планетаның бетінде тікелей болуы керек жылдамдығы. hаз, бірақ тартылыс күші үлкен. Гравитациялық күш көзінен алыстаған сайын қашу жылдамдығы төмендейді, өйткені тартылыс күші азаяды, ал қашу үшін қажетті кинетикалық энергия сәйкесінше азаяды.

G сандық мәнін алғаш рет ағылшын ғалымы Генри Кавендиш (1731 – 1810) 1798 жылы бұралу балансы деп аталатын қондырғыда тәжірибелер жүргізе отырып белгіледі.

Кавендиштің тәжірибесі келесідей болды:

АВ серпімді жіптен рокердің CD ілінеді, оның ұшында массалары m белгілі екі бірдей қорғасын шарлар бекітілген. Бұл шарларға массасы M үлкен шарларды әкелгенде, шарлар оларға тартылып, жіпті белгілі бір бұрышпен бұрады. Жіптің бұралу бұрышын пайдаланып, тартылыс күшін есептеп, шарлардың массалары мен олардың арасындағы қашықтықты біле отырып, G мәнін табуға болады.

Ең әртүрлі және дәл эксперименттер 6,67 * 10 -1 нәтиже берді

Кез келген басқа заңдар сияқты, бүкіләлемдік тартылыс заңының белгілі бір қолданылу шегі бар. Ол мыналарға қолданылады:

1. материалдық нүктелер,

2. доп тәрізді денелер,

3. өлшемдері шардың өлшемінен әлдеқайда кіші денелермен әрекеттесетін радиусы үлкен шар.

Массасы аз денелер арасындағы тартылыс күштері шамалы, сондықтан біз оларды жиі байқамаймыз. Алайда массасы үлкен денелер үшін бұл күштер үлкен мәндерге жетеді. Гравитациялық өріс - материяның бір түрі. Ол массивтердің жанындағы кеңістіктің физикалық және геометриялық қасиеттерінің басқа физикалық объектілерге әсер ету күші бойынша өзгеруін сипаттайды.

Салмағы 8 тонна ғарыш кемесі салмағы 20 тонна орбиталық станцияға 100 метр қашықтықта жақындады. Олардың өзара тартымдылық күшін табыңыз.

F - ? SI шешімін есептеу

M 1 = 8 т 8 * 10 3 кг

м 2 = 20 т 20* 10 3 кг

h= 100 м

G = 6,67 * 10 -1

Жауабы: 1,07*10 -6 Н.

Ауырлық. Дененің салмағы. Салмақсыздық.

Мақсаты: өзара әсерлесу гравитациялық өріс арқылы болатынын, ал салмақсыздық ұғымының салыстырмалы ұғым екенін түсіндіру.

Сабақтың түрі

1. Ұйымдастыру кезеңі

2. Үй тапсырмасы

3. Фронтальды шолу

4. Материалды түсіндіру

5. Сабақты қорытындылау

Сабақтар кезінде.

Үй жұмысы:

Денелер арасында қандай күштер әрекет етеді?

Бүкіләлемдік тартылыс заңы не дейді?

Гравитациялық күшті есептеу үшін қандай формула қолданылады?

Бүкіләлемдік тартылыс заңының қолданылу шегі?

Гравитациялық тұрақты деген не?

Кавендиш тәжірибесінің мәні?

Барлық денелер дененің Жерге тартылуына байланысты тірекке немесе аспаға әсер ететін күш.

Неліктен мұндай күш пайда болады, ол қалай бағытталған және ол неге тең?

Мысалы, серіппеге ілінген денені алайық, оның екінші ұшы бекітіледі.

Дене төмен қарай тартылыс күшіне ұшырайды. Сондықтан ол серіппенің төменгі ұшын өзімен бірге сүйреп, құлай бастайды. Осыған байланысты серіппе деформацияланып, серіппенің серпімді күші пайда болады. Ол дененің жоғарғы жиегіне бекітіліп, жоғары бағытталған. Сондықтан дененің жоғарғы шеті оның құлауында серіппенің серпімді күші қолданылмайтын басқа бөліктерінен артта қалады. Нәтижесінде дене деформацияланады. Басқа күш пайда болады - деформацияланған дененің серпімді күші. Ол серіппеге бекітіліп, төменге бағытталған. Бұл күш дененің салмағы болып табылады.

Ньютонның үшінші заңы бойынша бұл серпімді күштер шамасы бойынша тең және қарама-қарсы бағытта бағытталған. Бірнеше тербелістерден кейін серіппедегі дене тыныштықта болады. Бұл тартылыс күші серіппенің серпімді күшіне шамасы бойынша тең екенін білдіреді. Бірақ дененің салмағы да осы күшке тең, осылайша, біздің мысалда біз әріппен белгілейтін дене салмағы ауырлық күшіне модулі бойынша тең.