Историята на отварянето на закона на световното твърдо вещество. Практическо използване на закона на тежестта Значението на откриването на закона на света
Работни уроци (абстрактни уроци)
Средно образование
Линия UKK Б. А. Воронтсова-Велиамнова. Астрономия (10-11)
Внимание! Сайтът за администриране на площадката не носи отговорност за поддържането на методологически развития, както и за съответствието на развитието на ГИФ.
Целта на урока
Разкриват емпиричните и теоретичните основи на законите на небесната механика, техните прояви в астрономическите явления и на практика.
Урок за задачите
- Проверете правосъдието на закона на световния комитет въз основа на анализа на движението на луната около земята; Докаже, че от законите на Кеплер следва, че слънцето докладва за ускорението на планетата, обратно пропорционално на квадрата на разстоянието от слънцето; изследвайте явлението на възмутеното движение; Прилагат закона на световната общност за определяне на масите на небесните тела; Обяснете явлението на приливи като следствие от проявлението на света на глобалната гравитация в взаимодействието на Луната и земята.
Дейности
- Изграждане на логически орални изявления; хипотеза; Извършване на логически операции - анализ, синтез, сравнение, обобщение; формулират изследователски цели; изготвя план за проучване; включете работата на групата; прилага и коригира проучния план; да представи резултатите от работата на групата; Отражение на когнитивната дейност.
Ключови концепции
- Законът за глобалната гравитация, явлението на смущеното движение, явлението на приливните приливи, усъвършенства третия закон на Кеплер.
| № | Сценично име | Методически коментар |
|---|---|---|
| 1 | 1. Мотивация за дейности | По време на обсъждането на въпросите се подчертават средните елементи на законите на Кеплер. |
| 2 | 2. Актуализиране на опита и предшестващи познания за учениците и фиксирането на трудностите | Учителят организира разговор за съдържанието и границите на приложимостта на законите на Кеплер, Законът на Световния комитет. Дискусията се основава на знанията на учениците от хода на физиката относно закона на световната общност и нейните приложения към обяснението на физическите явления. |
| 3 | 3. Изявление на образователната задача | Използвайки слайдшоу, учителят организира разговор за необходимостта от доказване на правосъдието на световната общност, изучаването на смущеното движение на небесните органи, намирането на метод за определяне на масите на небесните тела и проучванията на явлението приливи. Учителят придружава процеса на разделяне на учениците на проблемни групи, които решават една от астрономическите задачи и инициира обсъждане на целите на групата. |
| 4 | 4. Изготвяне на план за преодоляване на трудностите | Учениците в групи въз основа на целта, формулират въпроси, които искат да получат отговори, и да направят план за постигане на целта. Учителят коригира заедно с групата всеки от плановете на дейност. |
| 5 | 5.1 Изпълнение на избрания план за дейността и независима работа | Портрет I. Нютон е представен на екрана по време на изпълнението на независими групови дейности. Учениците прилагат план, използвайки съдържанието на учебника § 14.1 - 14.5. Учителят се адаптира и изпраща работа в групи, подкрепяйки дейностите на всеки ученик. |
| 6 | 5.2 Изпълнение на избрания план за дейността и независима работа | Учителят организира представянето на групата 1 от работните резултати въз основа на задачите, представени на екрана. Останалите ученици очертават основните идеи, изразени от членовете на групата. След подаване на данни, учителят се фокусира върху корекцията на плана, която участниците, извършени в процеса на неговото прилагане, иска да формулира концепциите, с които учениците се срещнаха за първи път по време на работата. |
| 7 | 5.3 Изпълнение на избрания план за дейността и независима работа | Учителят организира представянето на групата 2 от резултатите от работата. Останалите ученици очертават основните идеи, изразени от членовете на групата. След подаване на данни, учителят се фокусира върху корекцията на плана, която участниците, извършени в процеса на неговото прилагане, иска да формулира концепциите, с които учениците се срещнаха за първи път по време на работата. |
| 8 | 5.4 Изпълнение на избрания план за дейността и независимата работа | Учителят организира представителството на група от 3 резултата. Останалите ученици очертават основните идеи, изразени от членовете на групата. След подаване на данни, учителят се фокусира върху корекцията на плана, която участниците, извършени в процеса на неговото прилагане, иска да формулира концепциите, с които учениците се срещнаха за първи път по време на работата. |
| 9 | 5.5 Изпълнение на избрания план за дейността и независима работа | Учителят организира представянето на групата 4 от резултатите от работата. Останалите ученици очертават основните идеи, изразени от членовете на групата. След подаване на данни, учителят се фокусира върху корекцията на плана, която участниците, извършени в процеса на неговото прилагане, иска да формулира концепциите, с които учениците се срещнаха за първи път по време на работата. |
| 10 | 5.6 Изпълнение на избрания план за дейността и самообслужване | Учителят, използвайки анимацията, обсъжда динамиката на появата на прилива на определена част от земната повърхност, подчертава влиянието на не само луната, но и слънцето. |
| 11 | 6. Рефлексиране на дейността | По време на обсъждането на отговорите на отразяващи въпроси е необходимо да се съсредоточи върху методологията за изпълнение на задачи с групи, коригиране на плана за дейността при неговото прилагане, практическото значение на получените резултати. |
| 12 | 7. Домашна работа |
Откриване и прилагане на закона за световния гравитация10-11 клас
Ум Б.А. Воронтсова-Вел'аминова
РАЗМОВ ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ,
Учител МО "училище" Бобеловская "
Ламбир Общински район на Република Мордовия
Законът на световното здраве
Законът на световното здравеВсички тела във Вселената са привлечени един от друг.
със сила, пряко пропорционална на техните
Маси и пропорционален квадрат
Между тях.
Исак Нютон (1643-1727)
където Т1 и Т2 - масови тела;
R е разстоянието между телата;
G - гравитационна константа
Откриването на света на света се съгласи по много начини
Законите на движението на планетите, формулирани от Кеплер,
и други постижения на астрономия XVII век. Разстоянието до Луната позволи на Исак Нютон да докаже
Идентичността на силата, която държи луната, когато се движи около земята, и
Сили, причиняващи падането на земята.
Тъй като силата на гравитацията се променя обратно пропорционална на квадрата на разстоянието,
Както следва от закона на света, тогава Луната,
разположени от земята на около 60 от неговите радиуси,
трябва да има ускорение 3600 пъти по-малко
От ускоряване на тежестта на повърхността на земята, равна на 9,8 m / s.
Следователно ускоряването на луната трябва да бъде 0.0027 m / s2. В същото време, луната, като всяко тяло, равномерно
Преместването около кръга, има ускорение
където ω е неговата ъглова скорост, r е радиус на орбитата си.
Исак Нютон (1643-1727)
Ако приемем, че зеленият радиус е 6400 км,
Тогава ще бъде радиусът на лунната орбита
R \u003d 60 6 400 000 m \u003d 3.84 10 m.
Звезден период на циркулация на луната t \u003d 27.32 дни,
В секунди е 2.36 10 s.
След това ускоряването на орбиталното движение на Луната
Равенството на тези две стойности на ускорението доказва, че силата стопанство
Луната в орбита, има сила на земната атракция, отслабена 3600 пъти
в сравнение с действащите на повърхността на земята. Когато се движат планети, според третата
Законът на Кеплер, тяхното ускоряване и действие
Те са силата на привличането на слънцето
пропорционална на квадрата на разстоянието като този
От закона на световната общност следва.
Всъщност, според третия закон на Кеплер
Съотношението на кубчета големи полу-оси на орбити D и квадрати
Периоди на обращение Т има постоянна стойност:
Исак Нютон (1643-1727)
Ускоряването на планетата е равно на
От третия закон на Кеплер следва
Следователно ускоряването на планетата е равно
Така силата на взаимодействието на планетите и слънцето задоволява закона на световната общност.
Възмущение в движенията на телата на слънчевата система
Движението на планетите на слънчевата система не се подчинява точно на законитеКеплер заради взаимодействието им не само със слънцето, но и помежду си.
Отклоненията на органите от движението от елипси са възмутени.
Възмущение е малко, тъй като масата на слънцето е много повече маса не само
Отделна планета, но и всички планети като цяло.
Отклоненията на астероидите и кометите са особено забележими, когато преминават.
Близо до Юпитер, чиято маса е 300 пъти по-висока от масата на земята. През XIX век Изчисляването на смущения, разрешени за отваряне на планетата Нептун.
Уилям Хершел
Джон Адамс.
Urben Leverier
Уилям Хершел през 1781 г. отвори уранската планета.
Дори когато се регистрират смущения от всички
Известни планети наблюдавано движение
Уран не беше съгласуван с изчислени.
Въз основа на предположението за наличието на още
Една "Заурантонова" планета Джон Адамс
Англия и Urben Levelier във Франция
независимо от другите изчисления
Неговите орбити и позиции в небето.
Въз основа на изчисленията на LEVERIER GERM
Астроном Йохан Галел 23 септември, 1846
открит в непозната в съзвездима Водолей
Преди това планетата е Нептун.
Уран и Нептун бяха нарушени
прогнозира, а през 1930 г. и открит
Джудже планета Плутон.
Откриването на Нептун се превърна в триумф
Хелиоцентрична система
Най-важното потвърждение на правосъдието
Правото на света.
Уран
Нептун
Плутон
Йохан Галел
Тази статия ще обърне внимание на историята на откриването на закона на света. Тук ще се запознаем с биографичната информация от живота на един учен, който открива тази физическа догма, обмисля основните му разпоредби, връзката с квантовата гравитация, хода на развитието и много други.
Гений
Сър Исак Нютон е учен от Англия. По едно време се обръщат много внимание и сила на такива науки като физика и математика, а също така донесе много нови за механиката и астрономията. Правото се счита за един от първите основатели на физиката в своя класически модел. Той е автор на фундаменталния труд "Математически начинаещи от естествена философия", където има информация за трите закони на механиката и закона на глобалното. Исак Нютон постави основите на класическата механика с тези работи. Те са разработени и интегриран тип, осветителна теория. Той също така постигна голям принос за физическата оптика и разви много други теории в областта на физиката и математиката.
Право
Законът на световната общност и историята на нейното откритие преминават от началото на далечната класическа форма - това е закон, с който е описан взаимодействието на гравитационния тип, което не надхвърля рамката на механиката.
Неговата същност е, че скоростта на мощност F с гравитационна тяга, възникнала между 2 тела или точки на материя M1 и M2, отделени един от друг чрез определено разстояние R, отговаря на пропорционалността по отношение на двете показатели на масата и има обратна пропорция и има обратна пропорция до квадрата на разстоянието между телата:
F \u003d g, където символът g обозначаваме постоянна гравитация, равна на 6.67408 (31) .10 -11 m 3 / kgf 2.
Гравитацията на Нютон
Преди да разгледате историята на откриването на закона на световното здраве, ще се запознаете по-подробно с цялостната му характеристика.
В теорията, създадена от Нютон, всички тела с голяма маса трябва да генерират специално поле около тях, което привлича други предмети за себе си. Тя се нарича гравитационна област и има потенциал.
Тялото със сферична симетрия формира поле за край по себе си, подобно на това, което създава материалната точка на една и съща маса, разположена в центъра на тялото.
Посоката на траекторията на такава точка в областта на тежестта, създадена от тялото с много по-голяма маса, се подчиняват на обектите на вселената, като например планетата или кометата, също са подложени на него, като се движат елипса или хипербола. Отчитането на изкривяването, което създава други масивни органи, се взема предвид от разпоредбите на теорията на смущенията.
Анализ на точността
След като Нютон отвори закона за глобалната гравитация, беше необходимо да се провери и доказва много пъти. За това, редиците на изчисленията и наблюденията. Да се \u200b\u200bсъгласи с неговите разпоредби и въз основа на точността на неговия показател, експерименталната форма на оценяване служи като светло потвърждение на OTO. Измерване на Quadupole телесно взаимодействия, които се върти, но антените остават неподвижни, показват ни, че процесът на удължаване Δ зависи от потенциала R - (1 + 5), на разстояние от няколко метра и е в границата (2.1 ± 6.2) ) .10 -3. Редица други практически потвърждения позволяват този закон да установят и приемат един вид, без изменения. През 2007 г. тази догма се прехвърля на разстояние по по-малък сантиметър (55 цт-9.59 мм). Като се има предвид грешката на експеримента, учените изследват обхвата на обхвата и не са намерили изрични отклонения в този закон.
Наблюдението на орбитата на Луната по отношение на Земята също потвърди последователността си.
Евклидово пространство
Класическата теория на Нютон е свързана с евклидовото пространство. Действителното равенство с достатъчно голяма точност (10-9) показатели за разстоянието мярка в знамената на равенството, обсъждани по-горе, ни показва еуклид за в основата на интонационната механика с триизмерна физическа форма. В такава точка площта на сферичната повърхност има точна пропорционалност по отношение на величината на квадрата на неговия радиус.
Данни от историята
Разгледайте резюмето на историята на откриването на закона на световния акт.
Идеите бяха направени на други учени, които са живели пред Нютон. Размисли за нейната посещавана епикура, Кеплер, Декартс, Робслужд, Гасаенди, Джигени и др. Кеплер изтъкна предположението, че силата на гроба има обратна пропорция на разстоянието от звездата на слънцето и дистрибуцията, само в еклиптични равнини; Според децетените това е следствие от дейностите на вихъра в дебелината на етера. Имаше редица предположения, които съдържаха отражението на правилните предположения за зависимостта от разстоянието.
Писмо от Нютон Галети съдържаше информация, че предшествениците на сър Исак са били Гук, Рен и Курдо Исмаил. Въпреки това не му е ясно, с помощта на математически методи, да свърже закона за тежестта и планетарното движение.
Историята на откриването на закона на световната общност е тясно свързана с работата на "Математически старт на естествената философия" (1687). В тази работа Нютон успя да оттегли разглеждания закон поради емпиричния закон на Кеплер, който вече е бил известен за времето. Той ни показва, че:
- формата на движение на всяка видима планета показва наличието на централна сила;
- силата на привличане на централен тип форми елиптични или хиперболични орбити.
На теорията на Нютон
Инспекцията на кратка история на откриването на закона на световния комитет може също да ни посочи редица различия, които го разпределят на фона на предходните хипотези. Нютон е ангажиран не само от публикуването на предложената формула на разглеждания феномен, но и предлага модел на математически тип в холистичен вид:
- правилник за закона на тежестта;
- правилник за правото на движение;
- систематика на математически изследвания.
Тази триада би могла да бъде доста точна степен, за да проучи дори най-сложните движения на небесните обекти, като по този начин се създава основата за небесната механика. До началото на дейностите на Айнщайн в този модел не се изисква присъствието на фундаментален набор от изменения. Само математическите устройства трябваше да се подобрят значително.
Обект за дискусия
Откритият и доказан закон през целия осемнадесети век стана известен предмет на активни спорове и съкращаващи проверки. Въпреки това, векът завършва с общо съгласие с постулатите и твърденията си. Използвайки изчисленията на закона, беше възможно да се определят точно начините за движението на Тел на небето. Директната проверка е направена през 1798 г. Той го направи с помощта на пръскане с голяма чувствителност. В историята на откриването на световния закон е необходимо да се разпредели специално място за тълкуване на Поасон. Той разработи концепцията за гравитацията и потенциалното уравнение на Поасон, с което може да се изчисли този потенциал. Този вид модел позволява да се изследва гравитационното поле по отношение на наличието на произволно разпределение на материята.
В теорията на Нютон имаше много трудности. Основната може да се помисли за необяснималността на дългосрочния ефект. Беше невъзможно да се отговори на въпроса как силата на привличането е изпратена през вакуумното пространство с безкрайна скорост.
"Еволюция" на закона
След двеста години, и още повече, много физици се опитаха да предложат различни начини за подобряване на теорията на Нютон. Тези усилия завършиха с триумфа, извършени през 1915 г., а именно създаването на общата теория на относителността, която е създадена Айнщайн. Той успя да преодолее целия набор от трудности. В съответствие с принципа на съответствие, теорията на Нютон се приближава към началото на работата по теорията в по-общ вид, която може да се използва при наличие на определени условия:
- Потенциалът на гравитационната природа не може да бъде твърде голям в проучването на системите. Слънчевата система е пример за съответствие с всички правила за движението на Небесния тип Тел. Релативистичният феномен се намира в забележимо проявление на перихилиалното преместване.
- Степента на движение в тази група системи е незначителна в сравнение със светлината.
Доказателство за факта, че в слабо стационарно поле на гравитационните изчисления от формата на Нютониката служи на присъствието на скаларен тежест в стационарно поле с слабо изразени характеристики на силите, които могат да задоволят условията на уравнението на Поасон .
Мащаб Quantum.
Въпреки това, в историята, нито научното откриване на света на света, нито общата теория на относителността не може да служи като окончателна гравитационна теория, тъй като и двете недостатъчно задоволително описват процесите на гравитационен тип в квартал. Опит за създаване на квантова гравитационна теория е една от най-важните задачи на физиката на модерността.
От гледна точка на квантовата тежест, взаимодействието между обекти се създава с помощта на обмен на виртуални гравитони. В съответствие с принципа на несигурност, енергийният потенциал на виртуалните гравитони има обратна пропорционалност на времето, в което е съществувало, от точката на радиация с един обект до точката, в която е абсорбирала друга точка.
С оглед на това се оказва, че в малки разстояния в малък мащаб взаимодействието на телата води и споделя гравитоните на виртуален тип. Благодарение на тези съображения е възможно да се сключи разпоредба относно правото на потенциала на Нютон и нейната зависимост в съответствие с обратния показател за пропорционалност по отношение на разстоянието. Наличието на аналогия между законите на Кулон и Нютон се дължи на факта, че теглото на гравитоните е нула. Теглото на фотоните също е важно.
Заблуда
В училищната програма, отговорът на въпроса от историята, тъй като Нютон откри закона на глобалната гравитация, служи като история за падането на плодове на Apple. Според тази легенда тя падна на главата на учения. Това обаче е огромно погрешно схващане и в действителност всичко може да направи без такъв повод на възможно нараняване. Самият Нютон понякога потвърждава този мит, но в действителност законът не беше спонтанно откритие и не дойде в мъчение на моментна прозрение. Както беше написано по-горе, той е разработен за дълго време и е представен за първи път в произведенията на "математическия принцип", публикуван на обществеността през 1687 година.
Така че, движението на планетите, като луната около земята или земята около слънцето, е същата спад, но само падане, което продължава неопределено време (във всеки случай, ако сте разсеяни от прехода на енергия в " немеханични "форми).
Предполага се за единството на причините за движението на движението на планетите и падането на земните тела, изразени от учените дълго преди Нютон. Очевидно гръцкият философ Анаксагор, краката на Малая Азия, която е живяла в Атина, преди почти две хиляди години. Той каза, че Луната, ако не се е преместил, ще падне на земята.
Въпреки това, никакво практическо въздействие върху развитието на науката, блестящото предположение за Анааксагора, очевидно не е имало. Тя беше предназначена да не бъде разбрана от съвременници и забравени потомци. Антични и средновековни мислители, чието внимание привлече движението на планетите, бяха много далеч от правото (и по-често от всеки друг), за да тълкуват причините за това движение. В края на краищата, дори великият Кеплер, който управлява цената на гигантския труд, за да формулира точните математически закони на движението на планетите, смята, че причината за това движение е въртенето на Слънцето.
Според идеите на Кеплер, слънцето, въртящите се, постоянните типове очароват планетите в ротация. Вярно е, че остава неразбираемо защо времето на циркулационните планети около слънцето се различава от периода на превръщането на слънцето около собствената си ос. Кеплер пише за това: "Ако планетите не са имали природни съпротивления, не би било възможно да се уточнят причините, поради които не трябва да следват взискаването на слънцето. Но въпреки че в действителност всички планети се движат в една и съща посока, в която се изпълнява въртенето на слънцето, скоростта на тяхното движение не е същата. Факт е, че те са смесени в известните пропорции на собствените си маси със скоростта на тяхното движение. "
Кеплер не можеше да разбере, че съвпадението на насоките на движението на планетите около слънцето с посоката на ротацията на слънцето около неговата ос не е свързана със законите на движението на планетите, но с произхода на нашата слънчева система. Изкуствената планета може да бъде пусната както по посока на въртене на слънцето и срещу това въртене.
Много по-близо от Кеплер се приближи до откриването на закона за привличане на Тел Робърт Гук. Тук е истинската дума от работа под заглавието "Опит за изучаване на движението на Земята", публикувано през 1674 г.: "Аз съм диференциална теория, която във всички отношения е в съответствие с общоприетите механизми на механиката. Тази теория се основава на три предположения: първо, че без изключение небесните тела са насочени към центъра или гравитацията, благодарение на които привличат не само собствените си части, но и всички небесни тела в своите действия. Според второто предположение, всички тела се движат право и равномерно, ще се движат по права линия, докато не бъдат отхвърлени с никаква сила и няма да описват траекторите в кръг, елипса или някои други по-малко от проста крива. Според третото поемане на силата на привличането, те действат колкото повече, толкова по-близо до тях са телата, за които те действат. Не можех да установя с помощта на опит, какви са различните степени на привличане. Но ако развиете тази идея, астрономите могат да определят закона, според който всички небесни тела се движат. "
Наистина, можете само да удивите, че самият Хък не иска да се занимава с развитието на тези идеи, като се позовава на заетостта от други произведения. Но се появи един ученик, който направи пробив в тази област
Откриването на Нютон от закона на Нютон е доста добре известно. За първи път идеята, че природата на силите, принуждавайки камъка и определянето на движението на небесните тела, е една и съща, новоуправляването се е появило, че първите изчисления не са дали правилните резултати, тъй като данните от Земята имаше луната неточна, че 16 години по-късно се появи нова, коригирана информация за това разстояние. Да се \u200b\u200bобясни законите на движението на планетите, Нютон приложи законите на създадените от тях оратори и в световен мащаб.
Като първи закон на динамиката той нарече Галилейския принцип на инерция, включително и в системата на основните закони на неговата теория.
В същото време Нютон трябваше да елиминира грешката на Галилея, която вярва, че едно равномерно движение около кръга е движение по инерция. Нютон посочи (и това е вторият закон на динамиката), че единственият начин да промените движението на тялото е стойност или посока на скоростта - тя трябва да действа върху нея с някаква сила. В този случай ускорението, с което тялото се движи под действието на сила, е обратно пропорционално на масата на тялото.
Според третия закон на динамиката на Нютон, "винаги има равен и противоположно противоположно действие."
Последователно прилагане на принципите - законите на ораторите, той първо изчислява центроспекционното ускорение на Луната, когато е бил преместен в орбита около земята, и след това успя да покаже, че съотношението на това ускорение да ускори свободното падане на телата в Повърхността на земята е равна на ракнатиците на площадите на земята и лунните орбити. Оттук Нютон заключи, че естеството на тежестта и силата, държащи луната в орбита, е същото. С други думи, според заключенията му, земята и луната са привлечени един от друг със сила, обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между техните центрове FG ≈ 1 / R2.
Нютон успя да покаже, че единственото обяснение на независимостта на ускорението на свободното падане на тела от тяхната маса е пропорционалността на тежестта на масата.
Обобщаването на получените заключения, Нютон пише: "Възможно е да има съмнение, че естеството на тежестта на други планети е както на земята. Всъщност си представете, че земните тела са вдигнали до орбитите на Луната и се събраха с Луно, също лишени от всяко движение, падат на земята. Въз основа на вече доказаните (значими експерименти), без съмнение те ще преминат същото с луната на пространството, защото техните маси принадлежат към масата на луната, като теглото им от теглото му. " Така Нютон се отвори и след това формулира закона за глобалната гравитация, която с право е собственост на науката.
2. свойства на гравитационните сили.
Един от най-забележителните свойства на световната сила или, както често се наричат, гравитационните сили вече са отразени в заглавието, този Нютон: по света. Тези сили, ако можете да го поставите, "най-универсалната" сред всичките сили на природата. Всичко, което има много - и масата е присъщо във всякаква форма, всякакъв вид материя, - трябва да има гравитационни ефекти. Изключения не са дори светли. Ако си представите гравитационните сили с нишки, които се простират от някои тела към другите, след това безброй такива нишки трябва да проникнат навсякъде. В същото време е невъзможно да се счупи такъв низ, не е възможно да се обърне от гравитационни сили. Няма бариери за световен мащаб, радиусът на тяхното действие не е ограничен (R \u003d ∞). Гравитационните сили са далечни сили. Това е "официалното име" на тези сили във физиката. Благодарение на гравитацията на далечни разстоянието свързва всички тела на Вселената.
Относителната бавност на намаляването на силите с разстояние на всяка стъпка се проявява в нашите земни условия: в края на краищата всички тела не променят теглото си, като се прехвърлят, от една височина на друга (или, ако е по-точна, промяна, промяна, Но изключително леко), именно, защото с относително малка промяна в разстоянието - в този случай гравитационните сили от центъра на практика не се променят.
Между другото, поради тази причина законът за измерване на гравитационните сили с разстояние бе открит "в небето". Всички необходими данни бяха извлечени от астрономията. Въпреки това не трябва да се смята, че намаляването на тежестта с върхове не трябва да се открива на земните условия. Например, часовниците на махалото с период на трептения в една секунда ще пътуват за почти три секунди, ако бъдат отгледани от сутерена до последния етаж на Московския университет (200 метра) - и това се дължи само на намаление на тежестта.
Високите, върху които се движат изкуствените спътници, вече са сравними с радиуса на земята, така че да се изчисли тяхната траектория, отчитането на промените в силата на земно атракция с разстоянието е абсолютно необходимо.
Гравитационните сили имат друга много интересна и необикновена собственост, която ще бъде изразходвана сега.
В продължение на много векове средновековната наука е приела като непоклатима догма одобрение на Аристотел, която тялото пада по-бързо от теглото си. Дори ежедневният опит потвърждава това: в края на краищата е известно, че мухът пада по-бавен от камъка. Въпреки това, когато за първи път успях да покажа на Галилео, всичко тук е, че съпротивата на въздуха, влизаща в играта, коренно изкривява картината, която би била, ако всички тела са действали по всички тела. Има прекрасно преживяване с така наречената Нютон тръба, което го прави много лесен за оценка на ролята на съпротивлението на въздуха. Ето кратко описание на този опит. Представете си обикновена чаша (да се види какво се прави вътре), тръбата, в която се поставят различни предмети: смачква, парчета корк, пера или оръжия и т.н. Ако обърнете тръбата, така че всичко това може да падне, трошачката мига По-бързо, за нея, парчета от задръствания и, накрая, плавно спаднат по пухчетата. Но нека се опитаме да проследим падането на същите елементи, когато въздухът е бил споен от тръбата. Puffcint, след като загуби бившата бавност, бързаше, а не зад смачкване и задръстване. Това означава, че движението му е забавено от съпротивлението на въздуха, което по-малка степен повлиява на задръстване и още по-малко върху движението на трошачката. Следователно, ако не беше съпротивата на въздуха, ако само силите на света действаха върху телата - в конкретен случай, земно привличане, тогава всички тела биха паднали точно в същото, като се ускоряват в същите темпове.
Но "нищо ново под луната". Преди две хиляди години, Lucretia Car в известната си стихотворение "за природата на нещата" написа:
всичко, което попада във въздуха, е рядкост,
Трябва да падне по-бързо в съответствие със собственото си тегло
Само защото вода или въздух е фина същност
Не в държави са едни и същи, за да поставите препятствия,
Но той е по-нисък по-скоро по-голяма тежест.
Напротив, никога никъде другаде
Да забави празнотата и да изглежда някаква подкрепа
По силата на природата на трайно по-нисша.
Ето защо, следователно, всички, бързащи в празнота без препятствия,
Еднаква скорост, въпреки разликата в теглото.
Разбира се, тези прекрасни думи бяха прекрасни. За да превърне това предположение в утвърден закон, той е имал много експерименти, започвайки от известните герилейски експерименти, които са изучавали падането с добре познат наклонена кула на пишан на топките от същите размери, но са направени от различни материали (мрамор, дърво, олово и т.н.) и завършване на фините съвременни измервания на тежестта влияят върху светлината. И всичко това разнообразие от експериментални данни постоянно ни укрепва в убеждението, че гравитационните сили информират същото ускорение на всички органи; По-специално, ускорението на свободното падане, причинено от земната атракция, е еднакво за всички тела и не зависи от състава, не върху структурата или върху самата маса на телата.
Това просто, сякаш законът и изразяват, може би най-прекрасната черта на гравитационните сили. В буквално няма други сили, които също би ускорили всички тела, независимо от тяхната маса.
Така че, това свойство на световната сила може да бъде предложено в едно кратко изявление: гравитационната сила е пропорционална на масата на тел. Ние подчертаваме, че тук говорим за най-голямата маса, която в законите на Нютон действа като инерция. Дори се нарича инертна маса.
В четири думи "гравитационната сила е пропорционална на масата", сключена невероятно дълбоко значение. Големи и малки тела, горещ и студен, различен химически състав, всяка структура - всички те преживяват същото гравитационно взаимодействие, ако техните маси са равни.
Или може би този закон е наистина просто? В края на краищата, Галилея, например, го смята за почти очевидна. Ето неговото разсъждение. Нека двете тела с различно падане на теглото. Според Аристотел тежкото тяло трябва да падне по-бързо дори в празнотата. Сега свържете тялото. След това, от една страна, телата трябва да паднат по-бързо, тъй като общото тегло се увеличи. Но, от друга страна, добавяйки частта към тежкото тяло, по-бавно, трябва да забави това тяло. Има противоречие, което може да бъде елиминирано само ако приемете, че всички тела под действието само на земното атракция падат със същото ускорение. Сякаш всичко е в съответствие! Въпреки това, ние отново мислим в горното разсъждение. Той е построен върху общ метод на доказателство "от обратното": предполага, че по-тежкото тяло пада по-бързо от белия дроб, стигнахме до противоречие. И от самото начало имаше предположение, че ускоряването на свободното падане се определя от теглото и само претеглянето. (Строго говорене, не претегляне, но претегляне.)
Но това е предварително (т.е. преди експеримента) изобщо не е очевидно. И какво, ако това ускорение се определя от обема на Тел? Или температура? Представете си, че има гравитационен заряд, подобен на електрически и като последния, абсолютно не свързан директно с масата. Сравнението с електрически заряд е много полезно. Ето два праха между заредени кондензаторни плочи. Да предположим, че тези прах са еднакви такси и масите принадлежат като 1 до 2. След това ускоренията трябва да се различават два пъти: силите, определени със зареждания, са равни и с равни правомощия, тялото два пъти по-голямата маса се ускорява два пъти. Ако свържете прах, тогава, очевидно ускорението ще има нова, междинна стойност. Няма спекулативен подход без експериментално изследване на електрическите сили не може да даде нищо тук. Картината беше точно еднаква, ако гравитационният заряд не е свързан с масата. И отговорете на въпроса дали има такава връзка, само опит. И сега ни е ясно, че е експерименти, което се доказва същото поради тежестта на ускорението за всички тела, които са показали по същество, че гравитационният заряд (гравитационна или тежка маса) е равна на инертната маса.
Опитът и единственият опит може да послужи като основа за физически закони и критерий за тяхното правосъдие. Спомнете си най-малко първите експерименти под ръководството на V. B. Braginsky в Московския държавен университет. Тези експерименти, в които са получени точността от около 10-12, отново се потвърждава от равенството на тежка и инертна маса.
Тя е в опит, на широк тест на природата - от скромна мащаба на малка лаборатория на учен към мащаба на грандиозния интервал - законът на световната общност, който (ако обобщавате всичко по-горе) гласи:
Силата на взаимното привличане на две тела, чиито размери са много по-малко от разстоянието между тях, са пропорционални на продукта на масите на тези тела и е обратно пропорционално на квадрата на разстоянието между тези тела.
Коефициентът на пропорционалност се нарича гравитационна константа. Ако измервате дължината в метри, време за секунди, и масата в килограми, гравитационната ще бъде равна на 6.673 * 10-11, а нейното измерение ще бъде съответно m3 / kg2 или h * m2 / kg2.
G \u003d 6,673 * 10-11 n * m2 / kg2
3. Гравитационни вълни.
В Нютонов закон на световната комуникация относно момента на предаване на гравитационно взаимодействие, нищо не се казва. Имплицитно приема, че се извършва незабавно, независимо от разстоянията между взаимодействащите тела. Такъв вид обикновено е типичен за поддръжниците на действие на разстояние. Но от "специалната теория на относителността" Айнщайн предполага, че гробът се предава от едно тяло в друга със същата скорост като светлината. Ако някакво тяло е изместено от мястото, извивката на причиненото от тях пространство не се променя незабавно. Първоначално той ще повлияе на непосредствената околност на тялото, след това промяната ще улови повече и по-отдалечени области и накрая, в цялото пространство е установено ново разпределение на кривината, което съответства на променената позиция на тялото.
И тук стигаме до проблема, който е причинил и продължава да предизвиква най-голям брой спорове и разногласия - проблемът с гравитационното радиация.
Може ли да има сериозен, ако няма маса, създавайки го? Според нютонския закон определено не е така. Там такъв въпрос е безсмислен, дори да се постави. Въпреки това, веднага щом се съгласихме, че гравитационните сигнали се предават, макар и с много голям, но все още не безкрайна скорост, всичко се променя радикално. Наистина си представете, че за първи път причинявам много маса, като топка, почивка. Конвенционалните нютонски сили ще действат на всички тела около топката. И сега, с огромна скорост, извадете топката от първоначалното място. Първоначално околните тела не се чувстват. В края на краищата, гравитационните сили не се променят незабавно. Необходимо е промените в кривината на пространството да са успели да се разпространят във всички посоки. Така че заобикалящите тела ще имат предишния ефект на топката за известно време, когато самата топката вече не е (във всеки случай, на същото място).
Оказва се, че кривината на пространството придобива определена независимост, че е възможно да се грабне тялото от площта на пространството, където причинява кривина и така, че тези криви, поне на големи разстояния, ще останат и воля развиват в техните вътрешни закони. Това е без много гравитация! Можете да отидете по-далеч. Ако принудите топката да се колебае, как се оказва от теорията на Айнщайн, странна пулсация е насложена на нютонейската картина - вълни на гроба. За да си представите по-добре тези вълни, трябва да използвате модела - гумен филм. Ако не само натискането на пръста върху този филм, но в същото време го правят вибрационни движения, тогава тези трептения ще започнат да се предават чрез опънат филм във всички посоки. Това е аналог на гравитационни вълни. Колкото по-далеч от източника, тези вълни са по-слаби.
И сега в някакъв момент те спират да поставят натиск върху филма. Вълните няма да изчезнат. Те ще съществуват и независимо, да счупят филма по-далеч и по-нататък, причинявайки кривината на геометрията по пътя си.
В абсолютно вълните на кривината на пространството - гравитационни вълни - могат да съществуват независимо. Това заключение от теорията на Айнщайн прави много изследователи.
Разбира се, всички тези ефекти са много слаби. Например, енергията, освободена по време на изгарянето на един мач, многократно енергията на гравитационните вълни, излъчвани от цялата нашата слънчева система по време на същото време. Но тук е важно не количествено, а принципът на бизнеса.
Поддръжници на гравитационни вълни - и те очевидно, сега в мнозинството - предвижда се още едно невероятно явление; Трансформация на гравитацията в частици като електрони и позитрони (те трябва да се раждат по двойки), протони на антителони и др. (Иванчен, уидър и др.).
Трябва да изглежда така. Вълна от гравитация достигна малко място. В даден момент този гроб е остър, скок, намалява и в същото време се появява, да речем, електронни позитрон пара. Същото може да бъде описано и като намаление на скок в кривата на пространството с едновременното раждане на чифт.
Има много опити за това да го преведат на квантов механичен език. Частиците се вземат под внимание - гравитоните, които се сравняват с интелигентното изображение на гравитационната вълна. Във физическата литература има термин за ходене "гравитонова трансмутация на други частици" и тези трамваи - взаимни трансформации са възможни между гравитоните и по принцип от всякакви други частици. В края на краищата, няма частици нечувствителни към гравитацията.
Нека такива трансформации са малко вероятни, т.е. изключително рядко, "те могат да бъдат фундаментални в пространствена скала.
4. Гравитация на пространството на кривината,
"Притча за едрингтън".
Притчането на английската физика на Едингтън от книгата "пространство, време и комуникация" (преразказ):
"В океана, който има само две измерения, някога са живели порода плоска риба. Беше забелязано, че рибата обикновено е била наводнена в директни линии, докато не се срещнат по пътищата им ясни препятствия. Това поведение изглеждаше съвсем естествено. Но в океана имаше мистериозен регион; Когато рибата падна в нея, те изглеждаха омагьосани; Някои носеха през тази област, но промениха посоката на движението си, а останалите бяха бездъни на тази област. Една риба (почти descartes) предложи теорията за вихрите; Тя каза, че в тази област има водни пътища, които правят всичко да падне в тях. С течение на времето беше предложена много по-съвършена теория (теорията на Нютон); Те казаха, че всички риби са привлечени от много голяма риба - риба-слънце, спящ в средата на региона и това е обяснено чрез отклонение на техните пътеки. Първоначално тази теория изглеждаше малко странно; Но тя потвърди с невероятна точност върху голямо разнообразие от наблюдения. Установено е, че всички риби имат този атрактивен имот, пропорционален на тяхната величина; Законът за привличането (аналог на закона на световната величие) е изключително прост, но въпреки това той обясни всички движения с такава точност, която никога преди не е била до точността на научните изследвания. Вярно, някаква риба, земя, заявява, че не разбират как такова действие е на глава от населението; Но всички се съгласиха, че това действие се прилага с помощта на океана и че ще бъде по-лесно да се разбере кога природата на водата е по-добре проучена. Ето защо, почти всяка риба, която иска да обясни привличането, започна с факта, че има някакъв механизъм, с който се прилага чрез вода.
Но имаше риба, която разглеждаше случая по различен начин. Тя обърна внимание на факта, че големите риби и малки движи се винаги по същите начини, въпреки че изглежда, че е голяма сила да се отклони голяма риба от пътя си. (Зелената риба съобщава за същите ускорения на всички тела.) Затова тя вместо силите започнаха да учат подробно начините за преместване на рибата и по този начин стигна до поразително решение на проблема. Светът имаше възвишено място, където лежеше слънцето. Рибата не можеше да забележи пряко това, защото те бяха двуизмерни; Но рибният код в движението му падна върху наклона на тази височина, въпреки че се опита да плава по права линия, тя несъмнено се сгъна малко настрани. Това беше тайната на загадъчната атракция или кривина на пътеките, настъпили в мистериозната област. "
Тази притча показва как кривината на света, в която живеем, може да даде илюзията за силата на привличането и виждаме, че ефектът, подобен на привличането, е единственото нещо, което такава кривина може да се прояви.
Накратко това може да бъде формулирано, както следва. Тъй като гравитацията е по същия начин да се извива пътеките на всички тела, можем да разгледаме изворите на пространството-време.
5. Комуникация на Земята.
Ако мислите за това каква роля играят в живота на нашата планета, целият океан се отварят. И не само океани на явления, но и океаните в буквалния смисъл на думата. Океани на вода. Въздушен океан. Без гроба те нямаше да съществуват.
Вълната в морето, движението на всяка капка вода във водата на реките, всички течения, всички ветрове, облаци, целият климат на планетата се определя от играта на два основни фактора: слънчева активност и земно атракция .
Гравитацията не само запазва хората, животните, водата и въздуха на земята, но и ги компресира. Тази компресия на повърхността на земята не е толкова голяма, но ролята му е важна.
Корабът плава през морето. Какво му предпазва от удавяне - всеки знае. Това е известната ежекторна сила на архимедите. Но изглежда, само защото водата е компресирана със сила, която се увеличава с нарастваща дълбочина. Вътре в космическия кораб в полета на бутащата сила не е, както и теглото. Самата земна топка се компресира от силите на тежестта към огромния натиск. В центъра на земята изглежда надвишава 3 милиона атмосфера.
Под влиянието на дългодействащи сили под налягане при тези условия всички вещества, които сме използвали трудно, се държат като Varu или смола. Тежките материали са спуснати до дъното (ако можете да се обадите в центъра на земята), а белите дробове се появяват. Този процес ще следи милиарди години. Той не свърши, както следва от теорията на Шмид и сега. Концентрацията на тежки елементи в областта на центъра на Земята бавно се увеличава.
Е, как е привличането на слънцето и най-близкото слънчево тяло на Луната? Обезърчателите на океанските брегове могат да наблюдават тази атракция без специални устройства.
Слънцето действа почти по същия начин да се намира на земята и вътре в нея. Силата, с която слънцето привлича човек по обяд, когато е най-близо до слънцето, почти не се различава от силата, действаща върху него в полунощ. В края на краищата, разстоянието от земята до слънцето е десет хиляди пъти повече от диаметъра на Земята и увеличаване на разстоянието до една десетгодишна възраст, когато се превръща в осезата си на пода, почти не променя силата си на привличане. Следователно, слънцето отчита почти същото ускорение с всички части на земното кълбо и всички тела на повърхността му. Почти, но все още не е точно същото. Поради тази разлика се появяват приливи и потоци в океана.
На парцела на земната повърхност, обърната към слънцето, силата на привличането е малко по-голяма, отколкото е необходимо за движението на този раздел по елиптична орбита и от другата страна на земята - малко по-малко. В резултат на това, според законите на механиката на Нютон, водата в океана е леко освободена в посоката, обърната към слънцето, а от другата страна отстъпва от повърхността на земята. Стани, както казват, избледняващи сили, наземната топка на опън и дават, грубо казано, океанските повърхности на елипсоида.
Колкото по-малко е разстоянието между взаимодействащите тела, толкова по-големи са избледнелите сили. Ето защо луната има по-голям ефект върху формата на световния океан от слънцето. По-точно, приливният ефект се определя от съотношението на телесното тегло на куба на разстоянието от земята; Това отношение към Луната е около два пъти повече, колкото за слънцето.
Ако нямаше съединител между частите на земното кълбо, избледняващите сили ще го разкъсат.
Може би това се случи с един от спътниците на Сатурн, когато той тясно се приближи до тази голяма планета. Които се състоят от фрагменти пръстен, който прави Сатурн такава забележителна планета и има сателитни отломки.
Така че повърхността на световния океан е подобна на елипсоида, чиято голяма ос е обърната към Луната. Земята се върти около оста. Ето защо, на повърхността на океана, приливната вълна се движи към посоката на въртене на земята. Когато се приближава към брега - започва приливът. На някои места, нивото на водата се повишава до 18 метра. След това започва приливната вълна и приливът започва. Нивото на водата в океана се колебава средно с период от 12 часа. 25 минути. (Половината от лунните дни).
Тази проста картина е силно изкривена от едновременното прилепване на слънцето, триенето на водата, съпротивлението на континентите, сложността на конфигурацията на океана и дъното в крайбрежните зони и някои други лични ефекти.
Важно е приливната вълна да инхибира въртенето на земята.
Вярно е, че ефектът е много малък. За 100 години денят се увеличава с хилядни от секундата. Но, действащи милиарди години, спирачните сили ще доведат до факта, че Земята ще се обърне към Луната през цялото време с една страна, а земният ден ще стане равен на лунния месец. Вече се е случило с Луната. Луната се забавя толкова много, че се обръщат към земята през цялото време. Да "погледнем" към обратната посока на Луната, трябваше да изпратя космически кораб около него.
Подадените материали могат да се използват при провеждане на урок, конференция или семинар за решаване на проблемите по темата на "Закона за световната комуникация".
Целта на урока: да покаже универсалния характер на световната общност.
Задачи Урок:
- проучи закона на света и границите на неговото прилагане;
- разгледа историята на откриването на закона;
- показват причинно-следствените взаимоотношения на законите на Кеплер и Закона за световната комуникация;
- показват практическото значение на закона;
- закрепете проучваната тема при решаване на задачи за качество и сетълмент.
Оборудване: прожекционно оборудване, телевизор, видеорекордер, видеоклипове "на световната комуникация" "за силата, която управлява света."
Да започнем урок с повторението на основните понятия на механиката.
Какъв секция на физиката се нарича механика?
Какво наричаме кинематични средства? (Секция на механиката, описваща геометричните свойства на движението, без да се вземат предвид масите на телата и текущите сили.) Какви видове движение знаете?
Какъв въпрос решава динамиката? Защо, каквато и да е, телата се движат? Защо се случва ускорението?
Избройте основните физически количества кинематика? (Преместване, скорост, ускорение.)
Избройте основните физически количества високоговорители? (Маса, сила.)
Какво е телесно тегло? (Физическо количество, количествено характеризират свойствата на телата, придобиват различни скорости, когато взаимодействат, т.е. характеризиращи инертните свойства на тялото.)
Какъв физически размер се нарича сила? (Мощност - физическа стойност, количествено характеризиращи външното влияние върху тялото, в резултат на което той придобива ускорение.)
Кога тялото се движи равномерно и явно?
В този случай тялото се движи с ускорение?
Словото на Нютон III - законът за взаимодействие. (Органите действат помежду си със силите, равни по размер и противоположни в посоката.)
Повторихме основните понятия и основните закони на механиката, които ще ни помогнат да проучим обекта на класовете.
(На дъската или екрана и чертеж.)
Днес трябва да отговорим на въпроси:
- защо има капка в тела на земята?
- защо планетите се движат около слънцето?
- защо луната се движи около земята?
- как да обясним съществуването на земята на приливи и море и океани?
Според Нютон II, тялото се движи със ускорение само в сила. Силата и ускорението са насочени в една посока.
ОПИТ. Топка рейз на височина и освобождаване. Тялото пада надолу. Знаем, че земята го привлича, т.е. силата на гравитацията действа върху топката.
И само земята има способността да действа по всички тела със силата, наречена Силата на гравитацията?
Исак Нютон
През 1667 г. английският физик Исак Нютон предложи силите на взаимното привличане да действат между всички органи.
Сега те се наричат \u200b\u200bсветовни сили или гравитационни сили.
Така: между тялото и земята, между планетите и слънцето, между луната и земятаакт силите на световната гравитацияобобщени в закона.
ПРЕДМЕТ. Законът за глобалната гравитация.
По време на окупацията ще използваме познанията за историята на физиката, астрономията, математиката, законите на философията и информацията от популярната научна литература.
Ще се запознаем с историята на откриването на световната общност. Няколко студенти ще изпълняват с малки съобщения.
Съобщение 1. Ако вярвате на легендата, тогава в откриването на закона на света, ябълката е виновна, падането на това е наблюдавано Нютон. На тази тема има свидетелство за съвременния биограф на Нютон:
"След обяд се преместихме в градината и пиехме чай под сянката на няколко ябълкови дървета. Сър Исак ми каза, че той е точно в такава атмосфера, когато за пръв път дойде мисълта за гроба. Това е причинено от падането на ябълката. Защо една ябълка винаги пада рязко, помисли си за себе си. Трябва да има привлекателна сила на материята, концентрирана в центъра на земята, пропорционална на нейния номер. Затова ябълката привлича земята точно като земната ябълка. Следователно трябва да има сила, подобна на тази, която наричаме тежестта, която се простира в цялата вселена. "
Тези мисли окупираха Нютон още през 1665-1666 г., когато той, начинаещ учен, беше в къщата на селото, където напусна Кеймбридж във връзка с епидемията на чумата, която покрива големите градове на Англия.
Беше публикувано това голямо откритие след 20 години (1687 г). Не всичко се събира в Нютон със своите предположения и изчисления, и е човек с най-висока степен на себе си, той не можеше да публикува преди края на резултатите. (Биография I. Newton.) (Приложение № 1.)
Благодаря ви за съобщението. Не можем да проследим детайлите на мислите на Нютон, но все пак ще се опитаме да ги възпроизведем в общи линии.
Текст на черна дъска или екран. Нютън използва научен метод в работата си:
- от тези практики,
- по математическата им обработка
- към общия закон и от него
- към последствията, които се проверяват отново на практика.
Каква практика са били известни тези практики на Исак Нютон, който е отворен в науката до 1667?
Съобщение 2. Aven преди хиляда години беше отбелязано, че на мястото на небесните осветителни тела можете да предскажете разливите на реките и затова културите са календари. На звездите - да намерим правилния път за морски кораби. Хората се научиха как да изчислят сроковете на затъмнението на слънцето и луната.
Роден е астрономия на науката. Името му се случи от две гръцки думи: "Астрон", което означава звездата и номос, че на руски език означава закон. Това означава, че науката за звездните закони.
За да се обясни движението на планетите, бяха изразени различни предположения. Известният гръцки астроном Птолемей през II век пр. Хр. Вярваше, че центърът на Вселената се приземи около която луната, живак се върти, Венера, Слънце, Марс, Юпитер, Сатурн.
Развитието на търговията между Запада и Изток през XV век представи повишените изисквания за навигацията, дава тласък на по-нататъшното изследване на движението на небесните тела, астрономия.
През 1515 г. великият полски учен Николай Коперърн (1473 - 1543), много удебелен човек, опровергава доктрината за неподвижност на земята. За учението на Коперник слънцето е в центъра на света. Около слънцето извади пет планети, известни по това време и земята, която също е планета и не се различава от другите планети. Коперник твърди, че ротацията на земята около слънцето е осъществена за годината, а въртенето на земята около оста се извършва на ден.
Идеите на Николай Копернич продължават да развиват италианския мислител Йордан Бруно, великият учен Галилео Галилея, датски астроном тиха суша, германски астроном Йохан Кеплер. Първите предположения бяха направени, че не само земята привлича телата, но слънцето привлича планетите за себе си.
Първите количествени закони, които отвориха пътя към идеята за световната гравитация, бяха законите на Йохан Кеплер. Какви са заключенията на Кеплер?
Съобщение 3. Йохан Кеплер, изключителен немски учен, един от създателите на небесната механика, в продължение на 25 години в условията на най-тежките нужди и бедствия обобщени данни за астрономическите наблюдения на движението на планетите. Трия закон говорят за това как се получават планетите.
Според първия закон на Кеплер планетите се движат по затворени криви, които се наричат \u200b\u200bелипси, в един от фокуса, на който се намира слънцето. (Пробното проектиране на материал за издаване на екрана е представено в приложението.) (Приложение № 2.)
Движещи се планети с променяща се скорост.
Квадратите на циркулационните периоди на планетите около слънцето принадлежат като кубчета от големите им полусъветци.
Тези закони са резултат от математическо обобщение на данните за астрономическите наблюдения. Но това беше напълно неразбираемо защо планетата се движи "умно". Законите на Кеплер трябваше да бъдат обяснени, т.е. да извадят от друг, по-общ закон.
Нютон решава тази сложна задача. Той доказа, че ако планетите се движат около слънцето в съответствие със законите на Кеплер, тогава трябва да се експлоатира силата на слънцето.
Силата на гравитацията е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между планетата и слънцето.
Благодаря за представянето. Нютон доказа, че между планетите и слънцето има атракция. Силата на гравитацията е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между телата.
Но веднага възниква въпросът: това е само за планетите и слънцето, точно това законът или привличането на тела към земята го послушат?
Съобщение 4. Луната се движи около Земята приблизително около кръгла орбита. Това означава, че силата на луната има центрострелно ускорение на луната на земята.
Центрипеционното ускорение на Луната, когато се движи около Земята, е възможно да се изчисли по формулата: където V е скоростта на луната, когато тя се движи в орбита, R е радиусът на орбитите. Изчислението дава но \u003d 0.0027 m / s 2.
Това ускорение е причинено от силата на взаимодействие между земята и луната. Какво е тази сила? Нютон заключи, че тази сила се подчинява на същия закон като привличането на планетите на Слънцето.
Ускоряване на падащите тела на земята G \u003d 9.81 m / s 2. Ускорение при движение на луната около земята но\u003d 0.0027 m / s 2.
Нютон знаеше, че разстоянието от центъра на Земята до орбитата на Луната е около 60 пъти повече от радиуса на земята. Въз основа на това Нютон реши, че съотношението на ускоренията, което означава, че съответната сила е равна на: където R е радиусът на земята.
От това следва, че силата, която действа върху Луната, е същото, че ние наричаме силата на гравитацията.
Тази мощност намалява обратно пропорционална на квадрата на разстоянието от центъра на земята, т.е. където R е разстоянието от центъра на Земята.
Благодаря ви за съобщението. Следващата стъпка на Нютон е още по-амбициозна. Нютон заключава, че не само тялото на земята, планетите на слънцето, но и всички тела в природата са привлечени един от друг със силите, подчинени на закона на задния площад, т.е. гравитацията е световна, универсална феномен.
Гравитационните сили са фундаментални сили.
Мислете само: глобална гравитация. В световен мащаб!
Каква величествена дума! Всичко, всички тела във вселената са свързани с някои нишки. Къде този все по-разпространен, който не познава границите, ефектът на телата един на друг? Как телата се чувстват взаимно в гигантски разстояния чрез празнота?
Възможно ли е да зависим от разстоянието между телата на света?
Силата на тежестта, подобно на всяка сила, е предмет на II закон на Нютон. F \u003d. ма..
Галилея откри, че силата на гравитацията е приказка \u003d mg.. Силата на гравитацията е пропорционална на масата на тялото, за което действа.
Но силата на гравитацията е специален случай на сила на тежестта. Ето защо можем да приемем, че силата е пропорционална на масата на тялото, за което действа.
Нека има две атрактивни топки с масите m 1 и m 2. Първият от втората е силата на гравитацията. Но и на втория от първия.
Съгласно III закона на Нютон
Ако увеличите масата на първото тяло, тогава действащата сила ще се увеличи.
Така. Силата на гравитацията е пропорционална на масите на взаимодействащите тела.
В крайна сметка законът за глобалната гравитация е формулиран от Нютон през 1687 г. в работата "Математически старт на естествената философия": " Всички тела са привлечени един от друг със сила, пряко пропорционална на масите и обърнат пропорционалния квадрат на разстоянието между тях. "Силата е насочена по права линия, свързваща материалните точки.
G е постоянна световна гравитационна константа.
Защо топката падна на масата (топката взаимодейства със земята), а двете топки, лежащи на масата, не се привличат като забележими?
Нека да разберем смисъла и единиците за измерване на гравитационната константа.
Гравитационната константа е числено равна на силата, с която два тела са привлечени с маса от 1 кг, разположена на разстояние 1 m един от друг. Мащабът на тази сила е 6.67 · 10 -11 N.
; ; 
През 1798 г. цифровото значение на гравитационната константа за първи път идентифицира английския учен Хенри Кавендиш с помощта на усукани скали.
G - Много малки, така че две тела на земята се привличат с много ниска сила. Тя е незабелязана от видимо око.
Фрагмент на филма "на световното твърдо". (За опита на Кавендиш.)
Границите на приложимостта на закона:
- за материални пунктове (органи, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати в сравнение с разстоянието, в което телата взаимодействат);
- за тела на сферична форма.
Ако телата не са материални моменти, тогава се изпълняват законите, но изчисленията са сложни.
От закона за глобалната гравитация следва, че всички тела имат имуществото да се привличат - собствеността на гравитацията (гравитация).
От II на закона на Нютон, ние знаем, че масата е мярка за инертност тел. Сега можем да кажем, че масата е мярка за две универсални свойства на тялото - инертност и гравитация (гравитация).
Нека се върнем към концепцията за научния метод: Нютон обобщава тези практики чрез математическа обработка (която е била известна пред него в науката), донесе закона на световната общност и получи разследването.
Worldwide е универсален:
- Въз основа на теорията на теорията на Нютон, беше възможно да се опише движението на природни и изкуствени тела в слънчевата система, да се изчислят орбитите на планетите и кометата.
- Въз основа на тази теория, съществуването на планетите: уран, Нептун, Плутон и Сателит Sirius бяха предвидени. (Приложение № 3.)
- В астрономията законът на глобалната гравитация е фундаментален, въз основа на който се изчисляват параметрите на движението на космическите обекти, техните маси се определят.
- Предвижда се началото на приливите и моретата и океаните.
- Определят се траекторите на черупките и ракетите, а отлаганията на тежки руди се убождат.
Откриването на световния акт на Нютон е пример за решаване на основната задача на механиката (определя позицията на тялото по всяко време).
Фрагмент на видеофилма "за сила, който управлява света".
Ще видите как се използва светът на световната гравитация на практика при обяснение на природата явления.
Законът на световното здраве
1. Четири топки имат едни и същи маси, но различни размери. Каква двойка топки ще бъдат привлечени с повече енергия?
2. Какво привлича към себе си с повече сила: Земята - Луна или Луна - Земя?
3. Как ще се промени силата на взаимодействието между телата с увеличаване на разстоянието между тях?
4. Къде е тялото с повече енергия, тялото ще бъде привлечено: на повърхността или на дъното на кладенеца?
5. Как ще промяната на силата на взаимодействието на две тела m и m промяна, ако масата на един от тях се увеличи 2 пъти и да се намали масата на още 2 пъти, без да се променят разстоянията между тях?
6. Какво се случва със силата на гравитационното взаимодействие на две тела, ако разстоянието между тях се увеличава 3 пъти?
7. Какво ще се случи със силата на взаимодействието на две тела, ако масата на един от тях и разстоянието между тях се увеличават 2 пъти?
8. Защо не забелязваме привличането на околните тела един към друг, въпреки че привличането на тези тела към земята е лесно да гледате?
9. Защо бутонът, който се отдръпва от палтото, пада на земята, защото е много по-близо до човека и го привлича?
10. Планетите се движат в орбитите си около слънцето. Къде е силата на гравитацията, действаща върху планетите от слънцето? Къде е ускорението на планетата навсякъде в орбита? Колко насочена скорост?
11. Какво се обяснява с присъствието и честотата на морските приливи и пее на земята?
Семинар за решаване на проблеми
- Изчислете силата на лунната атракция към земята. Масата на Луната е приблизително 7,10 22 кг, масата на земята е 6,10 24 кг. Разстоянието между Луната и Земята се счита за 384 000 км.
- Земята се движи около слънцето в орбита, която може да се счита за кръгла, радиус от 150 милиона км. Намерете скоростта на земята в орбита, ако масата на слънцето е 2,10 30 кг.
- Два кораба с тегло 50 000 тона всеки стои на нападението на разстояние от 1 км от другия. Каква е силата на привличането между тях?
Решете себе си
- Каква сила е привлечена един от друг две тела с маса от 20 тона, ако разстоянието между техните масови центрове е 10 m?
- Каква сила е привлечена от теглото на луната на тегло от 1 кг, разположена на повърхността на луната. Масата на Луната е 7.3 · 10 22 кг, а радиусът му е 1.7 · 10 8 cm?
- На какво разстояние, силата на привличане между две тела с маса от 1 тона всеки ще бъде равна на 6.67 · 10 -9 N.
- Две идентични топки са на разстояние 0,1 m един от друг и привличат със сила 6.67 · 10 -15 N. Каква е масата на всяка топка?
- Масите на земята и планетата Плутон са почти еднакви, а разстоянията им до слънцето са приблизително като 1: 40. Намерете съотношението на тяхната сила на слънцето.
Pipcok ltpatu:
- Воронсов-Велджамин Б.А. Астрономия. - m.: Просвещение, 1994.
- Goncontruk t.i. Знам света. Пространство. - m.: AST, 1995.
- Громов S.V. Физика - 9. м.: Образование, 2002.
- Громов S.V. Физика - 9. Механика. М.: Просвещение, 1997.
- Кирин L.A., Dick Yu.i. Физика - 10. Събиране на задачи и независима работа. М.: Ilex, 2005.
- Климлин I.А. Елементарна астрономия. - м.: Наука, 1991.
- Кочнев с.А. 300 въпроса и отговори за Земята и вселената. - Ярослав: "Академия за развитие", 1997.
- Levitan e.p. Астрономия. - m.: Просвещение, 1999.
- Myakyshev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Физика - 10. м.: Просвещение, 2003.
- Субботин G.P. Събиране на задачи за астрономия. - m.: "Аквариум", 1997.
- Енциклопедия за деца. Обем 8. Астрономия. - m.: "Avanta +", 1997.
- Енциклопедия за деца. Допълнителен обем. Космонавтика. - m.: "Avanta +", 2004.
- Yurkin G.A. (компилатор). От училище до вселената. М.: "Млада гвардия", 1976.
