Закон Всемирного Тяготения

Закон всемирного тяготения

Факты

1667 год. И. Ньютон:

Ньютон в своей работе использовал научный метод:

от данных практики, путем их математической обработки вывел

общий закон,

следствия, которого проверяются вновь на практике.

Падение тел

Движение планет

Движение луны

Причина

Цели:

• знать закон Всемирного тяготения;
• понимать физический смысл гравитационной постоянной;
• уметь применять закон Всемирного при решении качественных и количественных задач .

Факты

1.Все тела падают на Землю.

2.В вакууме все тела падают с одинаковым ускорением.

3.Луна обращается вокруг Земли почти по круговой орбите с периодом обращения 27,3сут.

4.Радиус орбиты Луны примерно равен 60 радиусам Земли .

Ожидаемые результаты:

• ИСПОЛЬЗУЯ ЗАКОНЫ НЬЮТОНА ВЫВЕСТИ ФОРМУЛУ ЗАКОНА ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ;
• ПРАВИЛЬНО ПРИМЕНЯТЬ ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ НА ПРАКТИКЕ;
• ЗНАТЬ ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ГРАВИТАЦИОННОЙ ПОСТОЯННОЙ.

.

Как зависит сила взаимного притяжения тел от их массы?

Сила, сообщающая телу ускорение прямо пропорциональна их массам.

Так как во взаимном притяжении участвуют два тела, на каждое из них, по третьему закону Ньютона, действуют одинаковые по модулю силы тяготения. Поэтому каждая из этих сил должна быть пропорциональна массам обоих тяготеющих тел.

Закон всемирного тяготения

Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

По III закону Ньютона : F 1 = -F 2

Границы применимости закона:

Для тел шарообразной формы.

Для материальных точек (тел, размерами которых можно пренебречь по сравнению с расстоянием, на котором взаимодействуют тела).

Силы направлены вдоль прямой, соединяющей материальные точки.

Анализ формулы закона Всемирного тяготения:

• При увеличении массы каждого из взаимодействующих тел в 3 раза сила всемирного тяготения…;
• При увеличении в 4 раза расстояния между центрами ша­рообразных тел сила гравитационного притяжения…;
• Если массу одного тела увеличить в 2 раза, а расстояние между телами увеличить в 4 раза, то сила всемирного тяготения….

Гравитационная постоянная

1798 год. Кавендиш

1 кг

1 кг

F=G

F=G

1 м

Физический смысл

G численно равна силе, с которой притягиваются две материальные точки массой по 1 кг на расстоянии 1 м .

Всемирное тяготение является универсальным:

• На основе теории тяготения Ньютона удалось описать движение естественных и искусственных тел в Солнечной системе, рассчитать орбиты планет и комет.
• На основе этой теории было предсказано существование планет: Урана, Нептуна, Плутона и спутника Сириуса.
• В астрономии на его основе вычисляются параметры движения космических объектов, определяются их массы.
• Предсказываются наступления приливов и отливов морей и океанов.
• Определяются траектории полета снарядов и ракет, разведываются залежи тяжелых руд.

Открытие планет Нептун и Плутон

7-я планета Уран – открыта в1789 г. Ф.Гершелем , английским астрономом

XIX в .-орбита Урана не совпадает с расчетной гипотеза: за планетой Уран находится еще одна планета, создающая «возмущения орбиты Урана».

Английский астроном Адамс , француз Леверье по отклонению в движении Урана и закону всемирного тяготения вычислили местоположение и размеры предполагаемой планеты.

Планеты открыты «на кончике пера»:

23 сентября 1846 г.- Нептун 18 февраля 1930г.- Плутон.

Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения – пример решения основной задачи механики (определить положение тела в любой момент времени).

Все тела во Вселенной притягиваются друг к другу т.к. вокруг каждого тела существует невидимое гравитационное поле, называемое также полем тяготения.

Свойства:

1. невидимое;

2. проявляется через притяжение тел к Земле, планет к Солнцу;

3. проникает через все материалы (всепроникающая способность);

4. гравитационное поле сильнее вблизи тела и ослабевает по мере удаления от него;

5. зависит от массы создавшего его тела: чем больше масса тела тем сильнее его гравитационное поле.

Масса - мера тяготения .

Масса – мера гравитации

Масса тела, найденная по силе притяжения к другим телам, называется гравитационной массой.

Масса тела:

• мера инертности;
• мера гравитации.

Массой называют скалярную величину, характеризующую инертные и гравитационные свойства тел и являющуюся мерой этих свойств.

Спасибо

за

внимание