Презентация "Закон всемирного тяготения"

Закон всемирного тяготения.

Кеплер

Тихо Браге

Датский астроном Тихо Браге наблюдал за движением планет.

На основе данных, накопленных Браге, его ученик Кеплер установил законы движения планет.

Одна из важнейших в природе сил — сила гравитации, или сила тяготения. Она действует на все тела во Вселенной.

Впервые к выводу о существовании сил всемирного тяготения пришёл Ньютон, когда изучал движение Луны вокруг Земли и планет Солнечной системы вокруг Солнца. Он открыл закон всемирного тяготения, т.е. формулу для расчёта силы гравитационного взаимодействия.

Основываясь на известные к тому времени эмпирические соотношения Иоганна Кеплера, описывающие гелиоцентрическую картину мира, Ньютон определил закон, согласно которому все тела притягиваются друг к другу.

Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.

m₁ и m₂ - массы взаимодействующих тел

r – расстояние между ними (их центрами)

G – гравитационная постоянная

G – гравитационная постоянная

Физический смысл G: она численно равна силе притяжения между двумя материальными точками массами 1 кг, если расстояние между ними составляет 1м.

1) размеры тел много меньше по сравнению с расстоянием между ними;

2) оба тела однородны и имеют шарообразную форму;

3) одно из тел — шар, размеры и масса которого значительно больше, чем у второго тела (любой формы), находящегося на поверхности этого шара или вблизи неё.

Условия применимости закона всемирного тяготения :

Гравитационное взаимодействие ощутимо проявляется при взаимодействии тел большой массы

Применение:

• закономерности движения планет (расчёт орбит) и их спутников. Уточнены законы Кеплера.
• открытие новых планет (Нептун, Уран)
• расчёт движения спутников
• расчёт приливов и отливов
• точное время и место лунных и солнечных затмений
• расчёт массы Солнца и др. небесных тел

В 1781 году Уильямом Гершелем была открыта седьмая планета Солнечной системы – Уран. 

В 1846 году ночью 23 сентября Иоганном Галле была обнаружена предсказанная планета, названная Нептуном.

Спустя практически 100 лет, 18 февраля 1930 года, подобным образом была открыта девятая планета – Плутон

Притяжение тел к земле

Ускорение свободного падения

Радиус земли

Сила тяжести – частный случай закона всемирного тяготения

Согласно закону всемирного тяготения она выражается формулой:

где m – масса тела, М – масса Земли, R – радиус Земли,

h – высота тела над поверхностью Земли.

Направлена сила тяжести вертикально вниз, к центру Земли.

Сила тяжести сообщает телу ускорение, называемое ускорением свободного падения.

На поверхности Земли



С удалением от Земли сила тяготения Земли уменьшается. Вместе с ней уменьшается и напряжённость её гравитационного поля, то есть ускорение свободного падения

Где h – высота тела над поверхностью Земли

Ускорение свободного падения обратно пропорционально квадрату расстояния тела от центра Земли.

Ускорение свободного падения зависит от географической широты

Ускорение свободного падения зависит от радиуса и массы планеты (R, M)

Ускорение свободного падения зависит от высоты тела над поверхностью Земли (h) .

Ускорение свободного падения зависит от плотности пород, залегающих в недрах Земли.