Презентация к уроку «Закон всемирного тяготения». 9 класс.

Закон всемирного тяготения

Почему планеты движутся вокруг Солнца?

Почему Луна движется вокруг Земли?

Почему наблюдается падение тел на Земле?

Из истории одного открытия…

Долгие годы наблюдал за движением планет, накопил огромное количество интересных данных, но не сумел их обработать, перед смертью передал их своему ученику Иоганну Кеплеру.

Датский астроном

Тихо Браге

(1546-1601)

Поиски точных законов гелиоцентрического мира стали делом всей его жизни. Он открыл три закона движения планет, но не сумел объяснить динамику движения.

Почему планеты обращаются вокруг Солнца именно по таким законам?

Немецкий астроном

Иоганн Кеплер (1571-1630)

До Ньютона ученые считали, что имеются два типа гравитации: земная гравитация (действующая на Земле) и

небесная гравитация (действующая на небесах).

Английский физик

Исаак Ньютон

(1643-1726)

Прозрение Ньютона в том, что он объединил эти два типа гравитации в своем сознании.

С этого исторического момента

искусственное и ложное разделение Земли и остальной Вселенной прекратило свое существование.

Молодой Ньютон гулял по яблоневому саду в поместье своих родителей и вдруг увидел Луну в дневном небе.

И тут же на его глазах с ветки оторвалось и упало на землю яблоко.

В это время он работал над законами движения и знал, что яблоко упало под воздействием гравитационного поля Земли,

что Луна не просто находится на небе, а вращается вокруг Земли по орбите, что на нее воздействует какая-то сила, которая удерживает ее от того, чтобы сорваться с орбиты и улететь по прямой прочь, в открытый космос.

Вот тут и пришла ему идея о том, что, возможно, одна и та же сила заставляет яблоко падать на Землю, и Луну оставаться на околоземной орбите.

Исаак Ньютон открыл этот закон в возрасте

23 лет, но целых 9 лет не публиковал его, так как имевшиеся тогда неверные данные о расстоянии между Землей и Луной не подтверждали его идею.

Лишь в 1667 году, после уточнения этого расстояния, закон всемирного тяготения был наконец отдан в печать.

Закон всемирного тяготения:

Все тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению масс тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

F = G

F - модуль вектора силы гравитационного притяжения между телами массами m₁ и m₂;

r - расстояние между телами (их центрами);

G - гравитационная постоянная.

1682 г.

Если

1м

•

•

1кг

1кг

F = G ; F = G ∙ ;

F = G

G = 6,67 ∙ 10⁻¹¹

измерил гравитационную постоянную

в конце 18-го века.

Генри Кавендиш английский физик и химик

(1731-1810)

«Взвешивание Земли»

-опыт впервые

позволил измерить

массу Земли.

Гра­ни­цы при­ме­ни­мо­сти

за­ко­на все­мир­но­го тя­го­те­ния.

1) если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними:

•

•

Гра­ни­цы при­ме­ни­мо­сти

за­ко­на все­мир­но­го тя­го­те­ния.

2) если оба тела однородны и имеют шарообразную форму:

•

•

Гра­ни­цы при­ме­ни­мо­сти

за­ко­на все­мир­но­го тя­го­те­ния.

3 ) если одно из взаимодействующих тел - шар, размеры и масса которого значительно больше, чем у второго тела (любой формы), находящегося на поверхности этого шара или вблизи него:

•

•

Рассчитаем силу притяжения Луны к Земле.

Масса Луны равна 7 ∙ 10²² кг,

масса Земли равна 6 ∙ 10²⁴ кг.

Расстояние между Луной и Землей считать равным 384 000 км.

= G

Дано:

M₁ = 7 ∙10²² кг

M₂ = 6 ∙10²⁴ кг

r =384 000 км=

=3,84 ∙10⁸ м

G=6,67 ∙10⁻¹¹

= 6,67 ∙10⁻¹¹ х

х =

=2 ∙10²⁰ Н

- ?

Вариант 1.

Вариант 2.

чтобы сила тяготения уменьшилась в 9 раз?

А. увеличить в 9 раз

Б. уменьшить в 9 раз

В. увеличить в 3 раза

Г. уменьшить в 3 раза

чтобы сила тяготения увеличилась в 4 раза?

А. уменьшить в 2 раза

Б. уменьшить в 4 раза В. увеличить в 2 раза

Г. увеличить в 4 раза

1.Как и во сколько раз нужно изменить расстояние между телами,

Вариант 1.

Вариант 2.

если массу одного из них уменьшить в 2 раза?

А. уменьшитсяв 2 раза

Б. уменьшится в 4 раза

В. увеличится в 2 раза

Г. увеличится в 4 раза

если массу одного из них увеличить в 4 раза?

А. уменьшится в 2 раза

Б. уменьшится в 4 раза

В. увеличится в 2 раза

Г. увеличится в 4 раза

2.Как изменится сила тяготения между двумя телами,

Вариант 2.

Вариант 1.

3.Как изменится сила притяжения между двумя шарами,

если расстояние между ними уменьшить вдвое, а массу каждого увеличить в 4 раза?

если расстояние между ними увеличить вдвое, а массу каждого уменьшить в 2 раза?

А. увеличится в 64 раза Б. уменьшится в 32 раза В. увеличится в 32 раза Г. уменьшится в 64 раза

А. увеличится в 16 раз Б. уменьшится в 32 раза В. увеличится в 32 раза Г. уменьшится в 16 раз

Вариант 1.

Вариант 2.

4. Во сколько раз сила притяжения Землёй искусственного спутника больше на поверхности Земли,

чем на высоте трёх земных радиусов над её поверхностью?

А. в 9 раз

Б. в 25 раз

В. в 16 раз

чем на высоте двух земных радиусов над её поверхностью?

А. в 9 раз

Б. в 25 раз

В. в 16 раз

Вариант 1.

Вариант 2.

чтобы сила тяготения уменьшилась в 9 раз?

А. увеличить в 9 раз

Б. уменьшить в 9 раз

В. увеличить в 3 раза

Г. уменьшить в 3 раза

чтобы сила тяготения увеличилась в 4 раза?

А. уменьшить в 2 раза

Б. уменьшить в 4 раза В. увеличить в 2 раза

Г. увеличить в 4 раза

1.Как и во сколько раз нужно изменить расстояние между телами,

Вариант 1.

Вариант 2.

если массу одного из них уменьшить в 2 раза?

А. уменьшитсяв 2 раза

Б. уменьшится в 4 раза

В. увеличится в 2 раза

Г. увеличится в 4 раза

если массу одного из них увеличить в 4 раза?

А. уменьшится в 2 раза

Б. уменьшится в 4 раза

В. увеличится в 2 раза

Г. увеличится в 4 раза

2.Как изменится сила тяготения между двумя телами,

Вариант 2.

Вариант 1.

3.Как изменится сила притяжения между двумя шарами,

если расстояние между ними уменьшить вдвое, а массу каждого увеличить в 4 раза?

если расстояние между ними увеличить вдвое, а массу каждого уменьшить в 2 раза?

А. увеличится в 64 раза Б. уменьшится в 32 раза В. увеличится в 32 раза Г. уменьшится в 64 раза

А. увеличится в 16 раз Б. уменьшится в 32 раза В. увеличится в 32 раза Г. уменьшится в 16 раз

Вариант 1.

Вариант 2.

4. Во сколько раз сила притяжения Землёй искусственного спутника больше на поверхности Земли,

чем на высоте трёх земных радиусов над её поверхностью?

А. в 9 раз

Б. в 25 раз

В. в 16 раз

чем на высоте двух земных радиусов над её поверхностью?

А. в 9 раз

Б. в 25 раз

В. в 16 раз

F = G

•

F = G

2R

•

•

R

•

F = G

•

3R

•

Природа гравитации до сих пор до конца не разгадана.

До настоящего времени никто не смог разработать достойный механизм и модель гравитационного взаимодействия.