Istoria deschiderii legii lumii solide. Utilizarea practică a legii gravitației Importanța deschiderii legii lumii
Lecții de lucru (lecții abstracte)
Învățământ secundar
Linia UKK B. A. Vorontsova-Veliamnova. Astronomie (10-11)
Atenţie! Site-ul administrației site-ului nu este responsabil pentru menținerea evoluțiilor metodologice, precum și pentru conformitatea dezvoltării GEF.
Scopul lecției
Dezvăluie fundațiile empirice și teoretice ale legilor mecanicii cerești, manifestările lor în fenomenele astronomice și utilizarea în practică.
Lecția de sarcini
- Verificați justiția legii Comitetului Mondial pe baza analizei mișcării Lunii în jurul Pământului; Dovedește că din legile lui Kepler rezultă că soarele raportează accelerația planetei, invers proporțională cu pătratul distanței de la soare; Explorați fenomenul mișcării indignare; Aplicați legea comunității mondiale pentru a determina masele organelor cerești; Explicați fenomenul mareelor \u200b\u200bca o consecință a manifestării lumii gravitației globale în interacțiunea Lunii și a Pământului.
Activități
- Să construiască declarații orale logice; ipoteza; Efectuați operațiuni logice - analiză, sinteză, comparație, generalizare; formulați obiectivele de cercetare; întocmește un plan de studiu; porniți activitatea grupului; Implementați și ajustați planul de studiu; să prezinte rezultatele activității grupului; Reflectarea activității cognitive.
Concepte cheie
- Legea Gravității Globale, fenomenul mișcării perturbate, fenomenul mareelor, a rafinat a treia lege a lui Kepler.
| № | Nume de scena | Comentariu metodic |
|---|---|---|
| 1 | 1. Motivația la activități | În timpul dezbaterii problemelor, elementele medii ale legilor Kepler sunt accentuate. |
| 2 | 2. Actualizarea experienței și cunoașterea precedentă a studenților și a fixării dificultăților | Profesorul organizează o conversație cu privire la conținutul și limitele aplicabilității legilor Kepler, legea Comitetului Mondial. Discuția se bazează pe cunoașterea studenților din cauza fizicii cu privire la legea comunității mondiale și aplicațiile sale la explicația fenomenelor fizice. |
| 3 | 3. Declarația sarcinii educaționale | Folosind prezentarea de diapozitive, profesorul organizează o conversație cu privire la necesitatea de a dovedi dreptatea legii comunității mondiale, studiul mișcării perturbate a organelor cerești, găsind o metodă de determinare a maselor corpurilor cerești și a studiilor fenomenului de maree. Profesorul însoțește procesul de împărțire a studenților la grupuri de probleme care decisive una dintre sarcinile astronomice și inițiază o discuție despre obiectivele grupului. |
| 4 | 4. Elaborarea unui plan de depășire a dificultăților | Elevii din grupuri bazate pe obiectiv, formulează întrebări pe care doresc să le primească și să facă un plan pentru atingerea scopului. Profesorul corectează împreună cu grupul fiecare dintre planurile de activitate. |
| 5 | 5.1 Implementarea planului de activitate selectat și a muncii independente | Portret I. Newton este prezentat pe ecran în timpul executării activităților independente de grup. Elevii implementează un plan utilizând conținutul de manual § 14.1 - 14.5. Profesorul se adaptează și trimite lucrări în grupuri, sprijinind activitățile fiecărui elev. |
| 6 | 5.2 Punerea în aplicare a planului de activitate selectat și a muncii independente | Profesorul organizează reprezentarea Grupului 1 a rezultatelor lucrărilor, pe baza sarcinilor prezentate pe ecran. Restul studenților conturează principalele idei exprimate de membrii grupului. După trimiterea datelor, profesorul se concentrează pe corectarea planului, pe care participanții le-au desfășurat în procesul de punere în aplicare a acesteia, solicită să formuleze conceptele cu care studenții întâlnite pentru prima dată în timpul lucrării. |
| 7 | 5.3 Punerea în aplicare a planului de activitate selectat și a muncii independente | Profesorul organizează prezentarea grupului 2 a rezultatelor lucrării. Restul studenților conturează principalele idei exprimate de membrii grupului. După trimiterea datelor, profesorul se concentrează pe corectarea planului, pe care participanții le-au desfășurat în procesul de punere în aplicare a acesteia, solicită să formuleze conceptele cu care studenții întâlnite pentru prima dată în timpul lucrării. |
| 8 | 5.4 Punerea în aplicare a planului de activitate selectat și a muncii independente | Profesorul organizează reprezentarea unui grup de 3 rezultate ale muncii. Restul studenților conturează principalele idei exprimate de membrii grupului. După trimiterea datelor, profesorul se concentrează pe corectarea planului, pe care participanții le-au desfășurat în procesul de punere în aplicare a acesteia, solicită să formuleze conceptele cu care studenții întâlnite pentru prima dată în timpul lucrării. |
| 9 | 5.5 Implementarea planului de activitate selectat și a lucrărilor independente | Profesorul organizează reprezentarea Grupului 4 din rezultatele muncii. Restul studenților conturează principalele idei exprimate de membrii grupului. După trimiterea datelor, profesorul se concentrează pe corectarea planului, pe care participanții le-au desfășurat în procesul de punere în aplicare a acesteia, solicită să formuleze conceptele cu care studenții întâlnite pentru prima dată în timpul lucrării. |
| 10 | 5.6 Implementarea planului de activitate selectat și a activității de sine | Profesorul, folosind animația, discută dinamica apariției valului pe o anumită parte a suprafeței Pământului, subliniază influența nu numai a Lunii, ci și soarelui. |
| 11 | 6. Reflexarea activității | În timpul discuțiilor despre răspunsurile la întrebările reflexive, este necesar să se concentreze asupra metodologiei de îndeplinire a sarcinilor cu grupuri, corectarea planului de activitate în implementarea sa, semnificația practică a rezultatelor obținute. |
| 12 | 7. Tema |
Deschiderea și aplicarea legii Gravity10-11 Clasa
UMK B.A. Vorontsova-Vel'aminova
Razmov Viktor Nikolaevich,
Profesor MOU "Școala Bobelovskaya"
Districtul Municipal Lyambir al Republicii Mordovia
Legea sănătății mondiale
Legea sănătății mondialeToate corpurile din univers sunt atrase unul de celălalt.
cu forță, direct proporțională cu ei
Masse și spate Piața proporțională
Distanțe între ele.
Isaac Newton (1643-1727)
unde T1 și T2 - corpuri de masă;
R este distanța dintre corpuri;
G - Constant gravitațional
Descoperirea lumii lumii a fost de acord în multe feluri
Legile mișcării planetelor formulate de Kepler,
și alte realizări ale astronomiei secolului XVII. Distanța până la Lună a permis lui Isaac Newton să dovedească
Identitatea forței care deține luna când se mișcă în jurul pământului și
Forțele care cauzează căderea la pământ.
Deoarece puterea de gravitate se schimbă invers proporțională cu pătratul distanței,
După cum rezultă din legea lumii, atunci luna,
situat de pe pământ la o distanță de aproximativ 60 de raze,
ar trebui să experimenteze accelerația de 3600 de ori mai mică
Decât accelerarea gravitației pe suprafața Pământului, egală cu 9,8 m / s.
În consecință, accelerarea Lunii ar trebui să fie de 0,0027 m / s2. În același timp, luna, ca orice organism, uniform
Mutarea în jurul cercului, are accelerație
unde ω este viteza sa unghiulară, R este raza orbitei sale.
Isaac Newton (1643-1727)
Dacă presupunem că raza de teren este de 6400 km,
Apoi, raza orbitei lunare va fi
r \u003d 60 6 400 000 m \u003d 3,84 10 m.
Perioada de circulație a lunii t \u003d 27,32 zile,
În secunde este de 2,36 10 s.
Apoi accelerarea mișcării orbitale a Lunii
Egalitatea acestor două valori de accelerare demonstrează că forța deținere
Luna în orbită, există puterea atracției Pământului, a slăbit 3600 de ori
comparativ cu acționarea de pe suprafața pământului. Când se mișcă planete, conform celei de-a treia
Legea lui Kepler, accelerarea lor și acționând
Ele sunt puterea atracției soarelui înapoi
proporțional cu pătratul distanței ca acesta
Din legea comunității mondiale.
Într-adevăr, potrivit celei de-a treia legi ale lui Kepler
Raportul dintre cuburile de semi-axe mari de orbite D și pătrate
Perioadele de circulație t Există o valoare permanentă:
Isaac Newton (1643-1727)
Accelerarea planetei este egală cu
Din a treia lege a lui Kepler urmează
Prin urmare, accelerarea planetei este egală
Deci, puterea interacțiunii planetelor și a soarelui satisface legea comunității mondiale.
Indignare în mișcările corpului sistemului solar
Mișcarea planetelor sistemului solar nu respectă exact legileKepler din cauza interacțiunii lor nu numai cu soarele, ci și între ei.
Abaterile organismelor din mișcare de elipse sunt indignate.
Indignarea este mică, deoarece masa soarelui este mult mai multă masă nu numai
O planetă separată, dar și toate planetele în general.
Abaterile asteroizilor și a cometelor sunt deosebit de vizibile când trec.
În apropierea lui Jupiter, a cărei masă este de 300 de ori mai mare decât masa pământului. În secolul al XIX-lea Calculul perturbațiilor a permis deschiderea planetei Neptun.
William Herschel.
John Adams.
URBEN Leverier.
William Herschel în 1781 a deschis planeta uraniană.
Chiar și atunci când înregistrează perturbații de la toate
Planeta celebre de mișcare observabilă
Uranus nu a fost de acord cu calculat.
Pe baza ipotezei despre prezența încă
o planetă "Zaurantova", John Adams
Anglia și Urben Leverier în Franța
independent de calculele făcute
Orbitele sale și pozițiile pe cer.
Pe baza calculelor germanului leverier
Astronomer Johann Galle 23 septembrie 1846
descoperit în constelația Vărsător necunoscut
Anterior, planeta este Neptun.
Uraniu și Neptun au fost deranjați
prezis, și în 1930 și a găsit
PLANET PLUTO PLUTO.
Descoperirea lui Neptun a devenit un triumf
Sistem heliocentric
Cea mai importantă confirmare a justiției
Legea lumii.
Uranus
Neptun
Pluton
Johann Galle.
Acest articol va acorda atenție istoriei deschiderii legii lumii. Aici vom fi familiarizați cu informații biografice din viața unui om de știință care a descoperit această dogmă fizică, luați în considerare principalele sale prevederi, relația cu gravitatea cuantice, cursul dezvoltării și multe altele.
Geniu
Sir Isaac Newton este un om de știință din Anglia. La un moment dat, o mulțime de atenție și putere a fost dată unor astfel de științe ca fizică și matematică, și a adus, de asemenea, o mulțime de noi la mecanică și astronomie. Dreptul este considerat unul dintre primii fondatori ai fizicii în modelul său clasic. El este autorul muncii fundamentale "începători matematici ai filosofiei naturale", unde au existat informații despre cele trei legi ale mecanicii și despre legea globală. Isaac Newton a pus bazele mecanicii clasice cu aceste lucrări. Acestea au fost dezvoltate și tip integrat, teoria luminii. De asemenea, el a făcut o mare contribuție la optica fizică și a dezvoltat multe alte teorii în domeniul fizicii și al matematicii.
Lege
Legea comunității mondiale și istoria descoperirii sale se îndreaptă spre începutul formei clasice îndepărtate - aceasta este o lege, cu care este descrisă interacțiunea tipului gravitațional, care nu depășește cadrul mecanicii.
Esența sa a fost că rata de putere F de împingere gravitațională care apare între 2 corpuri sau puncte din materia M1 și M2, separată unul de celălalt cu o anumită distanță R, respectă proporționalitatea în raport cu ambii indicatori ai masei și are proporție inversă la pătratul distanței dintre corpuri:
F \u003d g, în cazul în care simbolul G indisponim o gravitate constantă egală cu 6.67408 (31) .10 -11 m 3 / kgf 2.
Gravitatea lui Newton
Înainte de a lua în considerare istoria deschiderii legii sănătății mondiale, vă veți familiariza în detaliu cu caracterul său general.
În teoria creată de Newton, toate corpurile cu o masă mare ar trebui să genereze un câmp special în jurul lor, ceea ce atrage alte obiecte pentru ei înșiși. Se numește un domeniu gravitațional și are potențialul.
Corpul cu simetrie sferic formează un câmp pentru limita de sine, similară cu cea care creează punctul material al aceleiași mase, situate în centrul corpului.
Direcția traiectoriei unui astfel de punct în domeniul gravitației creată de corp cu o masă mult mai mare, se supune obiectelor universului, cum ar fi, de exemplu, planeta sau cometa, sunt, de asemenea, supuse acestuia, deplasându-se o elipsă sau hiperbola. Contabilitatea de denaturare, care creează alte organisme masive este luată în considerare de prevederile teoriei perturbației.
Analizând precizia
După ce Newton a deschis legea gravitației globale, era necesar să se verifice și să se dovedească de mai multe ori. Pentru aceasta, rândurile calculelor și observațiilor. Veniți la consimțământ cu prevederile sale și pe baza acurateței indicatorului său, forma experimentală de estimare servește ca o confirmare luminoasă a OTO. Măsurarea interacțiunilor corpului quadrupol, care se rotește, dar antenele rămân imobile, ne arată că procesul de extensie δ depinde de potențialul R - (1 + δ), la o distanță de câțiva metri și este în limită (2,1 ± 6,2 ) .10 -3. O serie de alte confirmări practice au permis această lege să stabilească și să adopte o singură formă, fără modificări. În 2007, această dogmă a fost transferată la o distanță de un centimetru mai mic (55 pm-9,59 mm). Având în vedere eroarea experimentului, oamenii de știință au investigat gama de gamă și nu au găsit abateri explicite în această lege.
Observarea orbitei lunii în raport cu Pământul și-a confirmat coerența.
Spațiul Euclidean
Teoria clasică a Newton este asociată cu spațiul Euclidian. Egalitatea reală cu o precizie suficient de mare (10 -9) a măsurii de distanță în numitorul egalității discutate mai sus ne arată euclidia în baza spațiului mecanicii Newtonian, cu o formă fizică tridimensională. Într-un astfel de punct al materiei, zona suprafeței sferice are proporționalitate exactă față de amploarea pătratului razei sale.
Date din istorie
Luați în considerare rezumatul istoriei deschiderii Legii Legii Mondiale.
Ideile au fost făcute altor oameni de știință care locuiau în fața lui Newton. Reflecții despre Epicura, Kepler, Descartes, Roberval, Gassendi, Ghiune și altele. Kepler a prezentat presupunerea că puterea mormântului are o proporție inversă cu distanța de la Soarele Soarelui și Distribuția are numai în avioane ecliptice; Potrivit decartelor, a fost consecința activităților vârtejului în grosimea eterului. A existat o serie de presupuneri, care conțin reflectarea ghiciilor corecte asupra dependenței de distanță.
O scrisoare de la Newton Galleti conținea informații că predecesorii lui Sir Isaac au fost GUK, Ren și Buyo Ismael. Cu toate acestea, nu era clar pentru el în mod clar, cu ajutorul metodelor matematice, de a asocia legea gravitației și a mișcării planetare.
Istoria deschiderii legii comunității mondiale este strâns legată de activitatea "începerii matematice ale filosofiei naturale" (1687). În această lucrare, Newton a reușit să retragă legea avută în vedere din cauza legii empirice a lui Kepler, care fusese deja cunoscută pentru moment. El ne arată că:
- forma de mișcare a oricărei planete vizibile indică disponibilitatea rezistenței centrale;
- forța de atracție a unui tip central formează orbite eliptice sau hiperbolice.
Pe teoria lui Newton
Inspectarea unei scurte istorie a descoperirii legii Comitetului Mondial poate, de asemenea, să ne indică o serie de diferențe care le-au alocat pe fondul ipotezelor precedente. Newton a fost angajat nu numai de publicarea formulei propuse a fenomenului considerat, dar, de asemenea, a oferit un model de tip matematic într-o formă holistică:
- regulamente privind legea gravitației;
- regulamente privind legea mișcării;
- sistematica metodelor de cercetare matematică.
Acest triadă ar putea în mod destul de precis pentru a investiga chiar și cele mai complexe mișcări ale obiectelor celeste, creând astfel baza pentru mecanica cerească. Până la începutul activităților lui Einstein în acest model, nu a fost necesară prezența unui set fundamental de amendamente. Doar dispozitivele matematice au trebuit să se îmbunătățească semnificativ.
Obiect de discuție
Legea descoperită și dovedită pe parcursul întregului secol al XVIII-lea a devenit un subiect bine cunoscut al litigiilor active și controale scrupuloase. Cu toate acestea, secolul sa încheiat cu consimțământul general cu postulatele și acuzațiile sale. Folosind calculele legii, a fost posibil să se determine cu acuratețe căile mișcării telului în ceruri. Verificarea directă a fost făcută în 1798. A făcut-o folosind un tip de pulverizare cu o mare sensibilitate. În istoria deschiderii dreptului mondial, este necesar să se aloce un loc special pentru interpretarea Poisson. El a dezvoltat conceptul de gravitate și ecuația potențială Poisson, cu care se poate calcula acest potențial. Acest tip de model a permis studierea domeniului gravitațional în ceea ce privește prezența unei distribuții arbitrare a materiei.
În teoria lui Newton au existat o mulțime de dificultăți. Principalul ar putea lua în considerare inexplicabilitatea efectului de lungă durată. Era imposibil să răspundă la întrebarea modului în care puterea atracției a fost trimisă prin spațiul de vid cu o viteză infinită.
"Evoluția" legii
Următoarele două sute de ani, și chiar mai mult, mulți fizicieni au încercat să ofere o varietate de modalități de îmbunătățire a teoriei lui Newton. Aceste eforturi s-au încheiat cu triumful comis în 1915, și anume crearea teoriei generale a relativității, pe care a fost creată Einstein. El a reușit să depășească întregul set de dificultăți. În conformitate cu principiul conformității, teoria Newton se apropia de începutul lucrărilor pe teorie într-o formă mai generală, care poate fi utilizată în prezența anumitor condiții:
- Potențialul naturii gravitaționale nu poate fi prea mare în sistemele studiate. Sistemul solar este un exemplu de respectare a tuturor regulilor privind mișcarea Telului de tip ceresc. Fenomenul relativist se află într-o manifestare vizibilă a deplasării perieliale.
- Rata de mișcare în acest grup de sisteme este nesemnificativă în comparație cu rata de lumină.
Dovada faptului că într-un câmp slab de greutate de gravitate de la forma Newtonic, servește prezența unui potențial de gravitate scalară într-un câmp staționar, cu o caracteristică slabă pronunțată a forțelor, care este capabil să satisfacă condițiile ecuației Poisson .
Scară cuantum.
Cu toate acestea, în istorie, nici descoperirea științifică a lumii lumii, nici teoria generală a relativității nu ar putea servi ca teorie considerabilă de gravitație, deoarece atât insuficient, descriu în mod satisfăcător procesele de tip gravitațional între Quartate. O încercare de a crea o teorie gravitațională cuantică este una dintre cele mai importante sarcini ale fizicii modernității.
Din punctul de vedere al gravitației cuantică, interacțiunea dintre obiecte este creată utilizând schimbul de gravitoni virtuali. În conformitate cu principiul incertitudinii, potențialul energetic al gravitelor virtuale are o proporționalitate inversă a timpului în care a existat, de la punctul de radiații cu un obiect până la punctul în care a absorbit un alt punct.
Având în vedere acest lucru, se pare că, la distanțe mici, interacțiunea corpurilor implică și împărtășește gravitonii unui tip virtual. Datorită acestor considerente, este posibil să se încheie o dispoziție privind legea potențialului și dependenței acestuia în funcție de indicatorul invers al proporționalității în raport cu distanța. Prezența analogiei între legile lui Coulomb și Newton se datorează faptului că greutatea gravitonilor este zero. Greutatea fotonilor este, de asemenea, importantă.
Iluzie
În programul școlar, răspunsul la întrebarea din istorie, așa cum a deschis Newton Legea gravitației globale, servește ca o poveste despre fructul care se încadrează al mărului. Conform acestei legende, a căzut pe șeful omului de știință. Cu toate acestea, aceasta este o concepție greșită masivă, iar în realitate totul ar putea face fără o astfel de pronunțare a posibilei răniri. Newton însuși a confirmat uneori acest mit, dar, în realitate, legea nu era o descoperire spontană și nu a venit într-un chin de o înțelegere momentană. După cum sa scris mai sus, a fost dezvoltat de mult timp și a fost prezentat pentru prima dată în lucrările "principiului matematic", publicată publicului în 1687.
Deci, mișcarea planetelor, cum ar fi luna în jurul pământului sau a pământului în jurul soarelui, este aceeași picătură, dar doar o cădere care durează pe o perioadă nedeterminată (în orice caz, dacă vă distrați de tranziția energiei în " forme non-mecanice ".
Gestionarea despre unitatea cauzelor prin mișcarea mișcării planetelor și căderea corpului pământesc, exprimată de oamenii de știință cu mult înainte de Newton. Aparent, filosoful grec Anaksagor, un picioare de Malaya Asia, care a trăit în Atena, cu aproape două mii de ani în urmă, a fost interpretat mai întâi. El a spus că luna, dacă nu ar fi mutat, ar cădea pe pământ.
Cu toate acestea, nici un impact practic asupra dezvoltării științei, ghiciul strălucit al lui Anaxagora, aparent nu a avut. Ea a fost destinată să nu fie înțeleasă de contemporani și descendenți uitați. Gânditorii antic și medievale a căror atenție au atras mișcarea planetelor, au fost foarte departe de dreapta (și, mai des, de la oricare alta) pentru a interpreta motivele acestei mișcări. La urma urmei, chiar Marele Kepler, care a gestionat prețul muncii gigantice pentru a formula legile matematice exacte ale mișcării planetelor, a crezut că cauza acestei mișcări a fost rotația Soarelui.
În funcție de ideile lui Kepler, soarele, rotativul, jester-ul permanent fascinează planetele în rotație. Adevărat, a rămas incomprehensibil de ce timpul planetelor de circulație în jurul soarelui diferă de perioada convertirii soarelui în jurul propriului axă. Kepler a scris despre acest lucru: "Dacă planetele nu au avut rezistențe naturale, nu ar fi posibil să se precizeze motivele pentru care nu ar trebui să urmeze exigența soarelui. Dar, deși, în realitate, toate planetele se mișcă în aceeași direcție în care se efectuează rotația soarelui, viteza mișcării lor nu este aceeași. Faptul este că ele sunt amestecate în proporțiile bine-cunoscute ale propriilor mase la viteza mișcării lor ".
Kepler nu a putut înțelege că coincidența direcțiilor de mișcare a planetelor din jurul soarelui, cu direcția rotației soarelui în jurul axei sale nu este legată de legile mișcării planetelor, ci cu originea sistemului nostru solar. Planeta artificială poate fi lansată atât în \u200b\u200bdirecția de rotație a soarelui, cât și în această rotație.
Mult mai apropiat decât Kepler, a abordat descoperirea legii de atracție a lui Tel Robert Guk. Iată cuvintele sale autentice de la locul de muncă sub titlul "Încercarea de a studia mișcarea Pământului", eliberată în 1674: "Sunt o teorie diferențială, care în toate privințele este în concordanță cu regulile general acceptate ale mecanicii. Această teorie se bazează pe trei ipoteze: În primul rând, că, fără excepție, corpurile cerești au vizat centrul sau gravitatea lor, datorită cărora le atrag nu numai propriile lor părți, ci și toate corpurile celeste în acțiunile lor. Potrivit celei de-a doua ipoteze, toate corpurile care se mișcă drept și uniform se vor mișca într-o linie dreaptă până când sunt respinși de orice forță și nu vor descrie traiectoriile într-un cerc, o elipsă sau altceva mai puțin decât o curbă simplă. Conform celei de-a treia ipoteze a forței de atracție, acestea acționează mai mult, cu atât mai aproape de ei sunt corpurile pentru care acționează. Nu am putut stabili încă cu ajutorul experienței, care sunt diferitele grade de atracție. Dar dacă dezvoltați această idee, atunci astronomii sunt capabili să determine legea, conform căreia toate corpurile celeste se mișcă ".
Cu adevărat, puteți să uimiți doar că Huk însuși nu a vrut să se angajeze în dezvoltarea acestor idei, referindu-se la angajarea de alte lucrări. Dar a apărut un om de știință care a făcut o descoperire în această zonă
Istoria de deschidere a lui Newton de legea lui Newton este destul de bine cunoscută. Pentru prima dată, ideea că natura forțelor, forțând piatra și determinarea mișcării corpurilor celeste, este aceeași, a apărut nou student că primele calcule nu au dat rezultate corecte, deoarece datele de la Pământul avea luna că au fost inexacte că 16 ani mai târziu, noi informații corectate despre această distanță au apărut. Pentru a explica legile mișcării planetelor, Newton a aplicat legile vorbitorilor create de ei și legea din întreaga lume.
Ca prima lege a dinamicii, el a numit principiul de inerție galilean, inclusiv în sistemul legilor de bază prin teoria sa.
În același timp, Newton a trebuit să elimine greșeala din Galileea, care a crezut că o mișcare uniformă în jurul cercului a fost o mișcare de-a lungul inerției. Newton a subliniat (și aceasta este a doua lege a dinamicii) că singura modalitate de a schimba mișcarea corpului este o valoare sau o direcție de viteză - este de a acționa cu o anumită forță. În acest caz, accelerarea cu care organismul se mișcă sub acțiunea forței este invers proporțională cu masa corpului.
Potrivit celei de-a treia legi a dinamicii Newtonului, "există întotdeauna o acțiune opusă egală și opusă."
Aplicând în mod consecvent principiile - legile vorbitorilor, a calculat mai întâi accelerația centripetală a Lunii când a fost deplasată pe orbită în jurul Pământului și apoi a reușit să demonstreze că raportul dintre această accelerare pentru a accelera căderea liberă a corpului Suprafața Pământului este egală cu fritențele pătratelor terenului și orbitelor lunare. De aici, Newton a concluzionat că natura gravitației și puterii care dețin luna în orbită este aceeași. Cu alte cuvinte, în conformitate cu concluziile sale, Pământul și Luna sunt atrase unul de celălalt, cu forță, invers proporțional cu pătratul distanței dintre centrele lor FG ≈ 1 / R2.
Newton a reușit să arate că singura explicație a independenței accelerării căderii libere a corpurilor din masa lor este proporționalitatea gravității masei.
Rezumând concluziile rezultate, a scris Newton: "Este posibil să existe nici o îndoială că natura gravitației pe alte planete este la fel de bine ca pe pământ. De fapt, imaginați-vă că corpurile pământești ridicate la orbitele lunii și puse împreună cu Lnul, de asemenea, lipsită de toată mișcarea, cad la pământ. Pe baza celor deja dovedite (sensimile de înțeles), nu este nici o îndoială că, în același timp, vor trece la fel cu Luna de spațiu, pentru că masele lor aparțin masei Lunii, ca greutate din greutatea ei ". Așa că Newton a fost deschisă și apoi a formulat legea gravitației globale, care este pe bună dreptate proprietatea științei.
2. Proprietățile forțelor gravitaționale.
Una dintre cele mai remarcabile proprietăți ale rezistenței globale sau, așa cum se numește adesea, forțele gravitaționale sunt deja reflectate în titlu, acest Newton: la nivel mondial. Aceste forțe, dacă o puteți pune, "cel mai universal" între toate forțele naturii. Tot ceea ce are mult - și masa este inerentă oricărei forme, orice fel de materie - trebuie să experimenteze efecte gravitaționale. Excepțiile nu sunt chiar ușoare. Dacă vă imaginați forțele gravitaționale cu fire, care se întind de la unele corpuri la altele, atunci nenumărate astfel de fire ar trebui să pătrundă în spațiu oriunde. În același timp, este imposibil ca nimeni să spargă un astfel de șir, este imposibil să se întoarcă de la forțele gravitaționale. Nu există bariere pentru întreaga lume, raza acțiunii lor nu este limitată (r \u003d ∞). Forțele gravitaționale sunt forțe pe termen lung. Acesta este "numele oficial" al acestor forțe în fizică. Datorită gravitației pe distanțe lungi leagă toate corpurile universului.
Slowness relativ a scăderii forțelor cu o distanță la fiecare pas se manifestă în condițiile noastre pământești: la urma urmei, toate corpurile nu își schimbă greutatea, fiind transferate, de la o înălțime la alta (sau, dacă este mai precisă, schimbarea, Dar extrem de ușor), tocmai pentru că, cu o schimbare relativ mică a distanței - în acest caz, forțele gravitaționale din centru sunt practic schimbate.
Apropo, din acest motiv legea de măsurare a forțelor gravitaționale cu o distanță a fost deschisă "pe cer". Toate datele necesare au fost extrase din astronomie. Cu toate acestea, nu trebuie considerat că o scădere a gravitației cu înălțimi nu ar trebui găsită în condiții pământești. De exemplu, ceasurile de pendul cu o perioadă de oscilații într-o secundă vor călători în aproape trei secunde, dacă sunt ridicate de la subsol la ultimul de la Universitatea Moscova (200 de metri) - și acest lucru se datorează doar o scădere a gravitației.
Înălțimile pe care se mișcă sateliții artificiali sunt deja comparabile cu raza Pământului, astfel încât să se calculeze traiectoria, contabilizarea schimbărilor în forța atracției pământești cu distanța este absolut necesară.
Forțele gravitaționale au o altă proprietate foarte interesantă și extraordinară, care vor fi cheltuite acum.
Timp de multe secole, știința medievală a luat ca o aprobare de dogmă neclintită a lui Aristotel că corpul cade mai repede decât greutatea sa. Chiar și experiența de zi cu zi confirmă acest lucru: la urma urmei, se știe că puful cade mai lent decât piatra. Cu toate acestea, pe măsură ce am reușit pentru prima oară să-l arăt lui Galilei, totul aici este că rezistența aerului, intrarea în joc, distorsionează radical imaginea care ar fi dacă toate corpurile au acționat pe toate corpurile. Există o experiență minunată cu așa-numitul Tub Newton, ceea ce face foarte ușor să evalueze rolul rezistenței la aer. Iată o scurtă descriere a acestei experiențe. Imaginați-vă un pahar obișnuit (pentru a fi văzut ceea ce se face în interior) tubul în care sunt plasate diferite elemente: zdrobite, bucăți de plută, pene sau arme etc. Dacă întoarceți tubul astfel încât toate acestea să cadă, concasorul clipește Mai repede, pentru ea, bucăți de blocaje de trafic și, în cele din urmă, căderea fără probleme a pufului. Dar să încercăm să urmărim căderea acelorași elemente atunci când aerul a fost lipit din tub. Puffent, după ce a pierdut fosta încetinire, graba, nu în spatele blocajelor de strivire și de trafic. Aceasta înseamnă că mișcarea sa a fost întârziată de rezistența aerului, care a afectat mai puțin blocajul de trafic și chiar mai puțin asupra mișcării concasorului. În consecință, dacă nu ar fi fost pentru rezistența aerului dacă numai forțele lumii au acționat pe corpuri - într-un caz particular, atracția pământească, atunci toate corpurile ar fi căzut exact la fel, accelerând în același ritm.
Dar "nimic nou sub lună". Cu două mii de ani în urmă, mașina Lucretia în faimoasa sa poezie "pe natura lucrurilor" a scris:
tot ce cade în aer este rar,
Ar trebui să cadă mai repede în funcție de greutatea proprie
Numai pentru că apa sau aerul este esențial fin
Nu în state sunt aceleași pentru a pune obstacole,
Dar el este inferior mai degrabă având o severitate mai mare.
Dimpotrivă, niciodată în altă parte
Element pentru a întârzia goliciunea și apar un fel de sprijin
În virtutea naturii sale inferioare.
Prin urmare, prin urmare, toate, grăbindu-se într-o golire fără obstacole,
Viteza egală de a avea, în ciuda diferenței în greutate.
Desigur, aceste cuvinte minunate au fost ghicite minunate. Pentru a transforma această presupunere într-o lege stabilită în mod fiabil, a avut multe experimente, începând cu celebrul experimente galilene care au studiat căderea cu un turn de pisic bine cunoscut al bilelor de aceleași dimensiuni, dar din diferite materiale (marmură, Lemn, plumb, etc.), și terminând măsurătorile moderne de influență a gravitației asupra luminii. Și toată această varietate de date experimentale ne întărește persistent în convingerea că forțele gravitaționale informează aceeași accelerație tuturor organismelor; În special, accelerarea căderii libere cauzată de atracția pământească este în egală măsură pentru toate corpurile și nu depinde de compoziție, fără structură sau de masa corpurilor în sine.
Acest lucru simplu, ca și cum legea și exprimă, poate cea mai minunată caracteristică a forțelor gravitaționale. Există literalmente alte forțe care ar accelera în egală măsură toate corpurile, indiferent de masa lor.
Astfel, această proprietate a rezistenței globale poate fi sugerată într-o singură declarație scurtă: Forța gravitațională este proporțională cu masa Telului. Subliniem că aici vorbim despre cea mai mare masă, care în legile lui Newton acționează ca o măsură a inerției. Este chiar numită o masă inertă.
În patru cuvinte, "forța gravitațională este proporțională cu masa" a încheiat un sens uimitor de profund. Corpuri mari și mici, compoziții chimice calde și reci, diferite, orice structură - toate se confruntă cu aceeași interacțiune gravitațională dacă masele lor sunt egale.
Sau poate că această lege este foarte simplă? La urma urmei, Galileea, de exemplu, considerată el, aproape evident. Aici este raționamentul său. Lăsați cele două corpuri de greutate diferită. Potrivit lui Aristotel, corpul greu ar trebui să cadă mai repede chiar și în gol. Acum conectați corpul. Apoi, pe de o parte, corpurile ar trebui să cadă mai repede, deoarece greutatea totală a crescut. Dar, pe de altă parte, adăugând partea la corpul greu, căzând mai lent, ar trebui să încetinească acest corp. Există o contradicție care poate fi eliminată numai dacă presupuneți că toate corpurile sub acțiunea numai atracției pământești se încadrează cu aceeași accelerație. Ca și cum totul este consecvent! Cu toate acestea, ne gândim din nou în raționamentul de mai sus. Se bazează pe o metodă comună de dovezi "de la opusul": sugerând că un corp mai greu cade mai repede decât plămânul, am venit la contradicție. Și încă de la început a existat o presupunere că accelerarea căderii libere este determinată de greutate și doar cântărirea. (Strict vorbind, fără cântărire, ci cântărind.)
Dar este în avans (adică înainte de experiment) deloc nu este evident. Și dacă această accelerare a fost determinată de volumul Tel? Sau temperatura? Imaginați-vă că există o taxă gravitațională, similară cu cea electrică și, ca și ultima, absolut, nu este conectată direct cu masa. Comparația cu încărcătura electrică este foarte utilă. Aici sunt două praf între plăcile condensatoare încărcate. Să presupunem că aceste încărcături egale de praf și masele aparțin 1 până la 2. Apoi accelerațiile ar trebui să difere de două ori: forțele determinate de acuzații sunt egale și cu puteri egale, corpul de două ori mai mare de masă accelerează de două ori. Dacă conectați praful, atunci, evident, accelerația va avea o valoare intermediară nouă. Nici o abordare speculativă fără un studiu experimental al forțelor electrice nu poate da nimic aici. Imaginea a fost exact aceeași, dacă sarcina gravitațională nu a fost asociată cu masa. Și răspundeți la întrebarea dacă există o astfel de conexiune, numai experiența poate. Și acum este clar că sunt experimentele care dovedesc același datorită gravității accelerării pentru toate corpurile arătate în esență că taxa gravitațională (masa gravitațională sau severă) este egală cu masa inertă.
Experiența și numai experiența pot servi drept bază pentru legile fizice și criteriul justiției lor. Amintiți-vă cel puțin primele experimente record, sub îndrumarea lui V. B. Braginsky din Universitatea de Stat din Moscova. Aceste experimente, în care a fost obținută precizia de aproximativ 10-12, a fost confirmată încă o dată de egalitatea de masă severă și inertă.
Este pe o experiență largă a naturii - de la o scară modestă a unui mic laborator de om de știință la scara spațială grandioasă - legea comunității mondiale, care (dacă rezumați totul de mai sus) Citește:
Puterea de atracție reciprocă a oricăror două corpuri ale căror dimensiuni sunt mult mai mici decât distanța dintre ele sunt proporționale cu produsul maselor acestor corpuri și este invers proporțional cu pătratul distanței dintre aceste corpuri.
Coeficientul de proporționalitate se numește constantă gravitațională. Dacă măsurați lungimea în metri, timpul în câteva secunde și masa în kilograme, gravitația va fi în mod constant egală cu 6,673 * 10-11, iar dimensiunea sa va fi m3 / kg * C2 sau H * M2 / KG2, respectiv.
G \u003d 6,673 * 10-11 n * m2 / kg2
3. Valuri gravitaționale.
În legea Newtoniană a Comunicațiilor Mondiale privind timpul de transmitere a interacțiunii gravitaționale, nimic nu se spune. Implicit presupuse că se efectuează instantaneu, indiferent de distanțele dintre corpurile de interacțiune. O astfel de aspect este, în general, tipică pentru susținătorii acțiunii la distanță. Dar din "teoria specială a relativității", Einstein implică faptul că mormântul este transmis de la un corp la altul la aceeași viteză ca și semnalul luminos. Dacă un anumit corp este mutat de la locul, curbura spațiului cauzată de ele nu se schimbă instantaneu. La început va afecta imediata vecinătate a corpului, atunci schimbarea va capta din ce în ce mai îndepărtate zone și, în final, în întregul spațiu, se stabilește o nouă distribuție a curburii, ceea ce corespunde poziției schimbate a corpului.
Și aici ajungem la problema care a cauzat și continuă să provoace cel mai mare număr de litigii și dezacorduri - problema radiației gravitaționale.
Poate exista un mormânt dacă nu există nici o masă? Conform legii Newtonia, nu există cu siguranță. Acolo, o astfel de întrebare este inutilă chiar și de pus. Cu toate acestea, de îndată ce am fost de acord că semnalele gravitaționale sunt transmise, deși cu o viteză foarte mare, dar încă nu infinită, totul se schimbă radical. Într-adevăr, imaginați-vă că am provocat mai întâi o mulțime de masă, cum ar fi o minge, odihnit. Forțele convenționale Newtoniene vor acționa pe toate corpurile din jurul mingii. Și acum, cu o viteză uriașă, scoateți mingea din locul original. La început, corpurile înconjurătoare nu se simt. La urma urmei, forțele gravitaționale nu se schimbă instantaneu. Este necesar ca schimbările în curbura spațiului să fi reușit să se răspândească în toate direcțiile. Deci, corpurile înconjurătoare vor avea efectul anterior al mingii de ceva timp în care mingea însăși nu mai este (în orice caz, în același loc).
Se pare că curbura spațiului dobândește o anumită independență că este posibil să smulgă corpul din zona spațiului, unde a provocat curbură și astfel încât aceste curburi, cel puțin la distanțe mari, vor rămâne și vor rămâne să se dezvolte în legile lor interne. Asta e fără multă gravitate! Puteți merge mai departe. Dacă forțezi mingea să fluctueze, cum se dovedește din teoria Einstein, o ruptură ciudată este suprapusă pe imaginea Newtoniană - valuri de mormânt. Pentru a vă imagina mai bine aceste valuri, trebuie să utilizați modelul - filmul de cauciuc. Dacă nu numai că apăsați degetul pe acest film, dar, în același timp, faceți mișcări vibraționale, atunci aceste oscilații vor începe să fie transmise printr-un film întins în toate direcțiile. Acesta este un analog al valurilor gravitaționale. Mai departe de sursă, astfel de valuri mai slabe.
Și acum la un moment dat nu mai pun presiune asupra filmului. Valurile nu vor dispărea. Ei vor exista și în mod independent, ruperea filmului mai departe și mai mult, provocând curbura geometriei pe drumul lor.
În absolut, valurile curburii valurilor grave - gravitaționale - pot exista independent. Această concluzie din teoria lui Einstein face mulți cercetători.
Desigur, toate aceste efecte sunt foarte slabe. De exemplu, energia eliberată în timpul combustiei unui meci, de multe ori energia valurilor gravitaționale emise de tot sistemul nostru solar în același timp. Dar aici este important nu cantitativ, ci principiul afacerii.
Susținătorii valurilor gravitaționale - și, aparent, acum în majoritatea - un fenomen mai uimitor este prezis; Transformarea gravitației în particule cum ar fi electroni și pozitroni (ei ar trebui să se nască în perechi), protoni ai antitronilor etc. (Ivanenko, Willer etc.).
Ar trebui să arate așa. Un val de gravitate a atins un spațiu. La un anumit punct, acest mormânt este ascuțit, salt, scade și, în același timp, apare, spun, cu aburi electron-positron. Același lucru poate fi descris și ca o scădere asemănătoare saltului în curbura spațiului cu nașterea simultană a unei perechi.
Există multe încercări de ao traduce pe o limbă mecanică cuantică. Particulele sunt introduse în considerare - gravitonii, care sunt comparate cu imaginea asemănătoare a valului gravitațional. În literatura fizică, există un termen de mers pe jos "Transmutare graviton la alte particule", iar aceste tramvaie - transformări reciproce sunt posibile între gravitoni și, în principiu, de orice alte particule. La urma urmei, nu există particule insensibile la gravitate.
Fie ca aceste transformări să fie puțin probabile, adică este extrem de rară ", ei pot fi fundamentali la scară spațială.
4. Gravitatea spațiului curbură-timp,
"Pilble Eddington".
Parabola fizicii engleze a lui Eddington din cartea "Spațiu, timp și comunicare" (retelling):
"În ocean, care are doar două dimensiuni, a trăit odată o rasă de pește plat. Sa observat că peștele au fost în general inundate în linii directe, până când s-au întâlnit cu obstacole explicite. Acest comportament părea destul de natural. Dar în ocean era o regiune misterioasă; Când peștele au căzut în ea, păreau enchanted; Unii pluteau prin această zonă, dar au schimbat direcția mișcării lor, ceilalți erau fără spin în această zonă. Un pește (aproape descarte) a sugerat teoria voturilor; Ea a spus că există căi navigabile în această zonă, ceea ce face ca totul să cadă în ele. De-a lungul timpului, a fost propusă o teorie mult mai perfectă (teoria lui Newton); Ei au spus că tot peștii sunt atrași de un pește foarte mare - soarele, latentul în mijlocul regiunii, și acest lucru a fost explicat prin abaterea căilor lor. Inițial, această teorie părea un pic ciudat; Dar ea a confirmat cu o precizie uimitoare pe o mare varietate de observații. Sa constatat că tot peștele au această proprietate atractivă proporțională cu amploarea lor; Legea atracției (analogul legii de înaltă) a fost extrem de simplă, dar, în ciuda acestui fapt, el a explicat toate mișcările cu o asemenea precizie, care nu a fost niciodată înainte de acuratețea cercetării științifice. Adevărat, un pește, Grumb, a declarat că nu înțeleg cum o astfel de acțiune este pe cap de locuitor; Dar toată lumea a fost de acord că această acțiune se aplică cu ajutorul oceanului și că ar fi mai ușor să înțelegem când natura apei este mai bine studiată. Prin urmare, aproape fiecare pește care dorea să explice atracția a început cu faptul că există vreun mecanism cu care se aplică prin apă.
Dar era un pește care să privească în mod diferit. Ea a atras atenția asupra faptului că peștii mari și mișcările mici întotdeauna în aceleași moduri, deși ar putea părea o mare putere de a devia un pește mare din calea sa. (Peștele de soare au raportat aceleași accelerații la toate corpurile.) Prin urmare, ea în loc de forțe a început să studieze în detaliu căile de deplasare a peștelui și astfel a ajuns la o soluție izbitoare la această problemă. Lumea a avut un loc înălțat în care soarele stătea. Peștele nu a putut observa direct acest lucru deoarece au fost bidimensionale; Dar codul de pește din mișcarea lui a căzut pe panta acestei altitudini, deși a încercat să navigheze într-o linie dreaptă, ea a pliat fără îndoială puțin în lateral. Acesta a fost secretul atracției misterioase sau a curburii căilor, care au avut loc în zona misterioasă. "
Această parabolă arată cum curbura lumii în care trăim poate da iluzia puterii de atracție și vedem că efectul, similar cu atracția, este singurul lucru pe care o astfel de curbură se poate manifesta.
Pe scurt acest lucru poate fi formulat după cum urmează. Deoarece gravitatea este aceeași modalitate de a răsuci căile tuturor corpurilor, putem lua în considerare izvoarele spațiului-timp.
5. Comunicarea pe Pământ.
Dacă vă gândiți la ce rol se joacă forțele în viața planetei noastre, întregi oceane sunt deschise. Și nu numai oceanele fenomenelor, ci și oceanele în sensul literal al cuvântului. Oceanele apei. Oceanul aerian. Fără mormânt, nu ar exista.
Valul în mare, mișcarea fiecărei picături de apă în apa râurilor, toți curenții, toate vânturile, norii, întregul climat al planetei este determinat de jocul a doi factori principali: activitatea solară și atracția pământească .
Gravitatea nu numai că menține oamenii, animalele, apa și aerul pe pământ, ci le comprimă și ele. Această comprimare la suprafața Pământului nu este atât de mare, dar rolul său este important.
Nava vează prin mare. Ceea ce îl împiedică să se înec - toată lumea știe. Aceasta este faimoasa putere ejector a arhimedelor. Dar apare, numai pentru că apa este comprimată cu o forță crescândă cu o adâncime crescătoare. În interiorul navei spațiale din zborul forței de împingere nu este, ca și greutatea. Mingea pământească în sine este comprimată de forțele gravitației la presiuni enorme. În centrul Pământului, presiunea pare să depășească 3 milioane de atmosfere.
Sub influența forțelor de presiune cu acțiune îndelungată în aceste condiții, toate substanțele pe care le-am considerat greu, se comportă ca varu sau rășină. Materialele grele sunt coborâte în partea de jos (dacă puteți apela centrul Pământului), iar plămânii apar. Acest proces va de lapte de miliarde de ani. El nu sa încheiat, după cum urmează din teoria lui Schmidt și acum. Concentrația elementelor grele în câmpul centrului Pământului crește încet.
Cum este atracția soarelui și cel mai apropiat corp de soare al Lunii? Observatorii coastelor oceanice pot observa această atracție fără dispozitive speciale.
Soarele acționează aproape la fel ca toate situate pe pământ și în interiorul acestuia. Forța cu care soarele atrage o persoană la prânz, când este cel mai apropiat de soare, aproape nici un alt diferit de puterea care acționează asupra lui la miezul nopții. La urma urmei, distanța de la sol la soare este de zece mii de ori mai mult din diametrul Pământului și o creștere a distanței până la o vârstă de zece ani atunci când întoarcerea pământului în jurul axei sale pe podea se transformă aproape nu schimbă puterea de atracție. Prin urmare, soarele raportează aproape aceeași accelerație cu toate părțile globului și toate corpurile de pe suprafața sa. Aproape, dar încă nu exact același lucru. Din cauza acestei diferențe, apar diferite valuri în ocean.
Pe terenul Pământului cu fața spre soare, forța de atracție este oarecum mai mare decât este necesară pentru mișcarea acestei secțiuni de-a lungul unei orbite eliptice și pe partea opusă a pământului - oarecum mai puțin. Ca rezultat, conform legilor mecanicii lui Newton, apa din ocean este ușor eliberată în direcția cu care se îndreaptă spre soare și pe partea opusă se retrage de pe suprafața Pământului. Ascultați, așa cum spun ei, forțele de decolorare, mingea terestră de întindere și dăruirea, aproximativ vorbind, suprafețele oceanului elipsoidului.
Cu cât distanța dintre corpurile interacționează, cu atât forțele dispărute mai mari. Acesta este motivul pentru care luna are un efect mai mare asupra formei oceanului lumii decât soarele. Mai precis, efectul de maree este determinat de raportul dintre greutatea corporală la Cuba de la Pământ; Această atitudine pentru Lună este de aproximativ două ori mai mare decât pentru soare.
Dacă nu existau ambreiaj între părți ale globului, forțele de decolorare le-ar rupe.
Poate că sa întâmplat cu unul dintre tovarășii lui Saturn când a apropiat îndeaproape această mare planetă. Care constând în ring fragment, ceea ce face Saturn o astfel de planetă remarcabilă și există o resturi de satelit.
Deci, suprafața oceanului mondial este similară cu elipsoidul, axa mare se confruntă cu Luna. Pământul se rotește în jurul axei sale. Prin urmare, pe suprafața oceanului, un val de mare se deplasează spre direcția de rotație a pământului. Când se apropie de țărm - începe fluxul. În unele locuri, nivelul apei se ridică la 18 metri. Apoi, frunzele valurilor de maree și începe fluxul. Nivelul apei din ocean fluctuează, în medie, cu o perioadă de 12 ore. 25min. (Jumătate din zilele lunare).
Această imagine simplă este puternic distorsionată de efectul de aderare simultan al soarelui, frecarea apei, rezistența continentelor, complexitatea configurației coastei oceanului și a fundului în zonele de coastă și alte efecte private.
Este important ca valul de mare inhiba rotația Pământului.
Adevărat, efectul este foarte mic. Timp de 100 de ani, ziua crește cu o mie de secundă. Dar, acționând miliarde de ani, puterile de frânare vor duce la faptul că Pământul se va întoarce la Lună tot timpul cu o parte, iar ziua pământească va deveni egală cu luna lunară. Sa întâmplat deja cu Luna. Luna încetinește atât de mult încât se întorc la pământ tot timpul o parte. Pentru a "arăta" în direcția opusă a lunii, trebuia să trimit o navă spațială în jurul ei.
Materialele trimise pot fi utilizate la efectuarea unei lecții, a unei conferințe sau atelier de lucru pentru a rezolva problemele pe tema "Legii comunicării mondiale".
Scopul lecției: a arăta natura universală a legii comunității mondiale.
Lecția de sarcini:
- explorați legea lumii și limitele utilizării sale;
- ia în considerare istoria deschiderii legii;
- afișați relațiile cauzale ale legilor Kepler și legea comunicării mondiale;
- arată importanța practică a legii;
- asigurați tema studiată la rezolvarea sarcinilor de calitate și de decontare.
Echipamente: Echipamente de proiecție, TV, VCR, Videoclipuri "Pe Comunicarea Mondială", despre puterea care conduce lumea ".
Să începem o lecție cu repetarea conceptelor de bază ale mecanicii.
Ce secțiune de fizică se numește mecanică?
Ce numim cinematica? (Secțiunea de mecanică care descrie proprietățile geometrice ale mișcării fără a lua în considerare masele de corpuri și forțele actuale.) Ce tipuri de mișcare sunteți cunoscut?
Ce întrebare rezolvă dinamica? De ce, din ce motiv, oricum, trupurile se mișcă? De ce apare accelerația?
Listează principalele cantități fizice de cinematică? (Deplasare, viteză, accelerație.)
Listează principalele cantități fizice de vorbitori? (Masă, putere.)
Ce este o greutate corporală? (Cantitatea fizică, caracterizarea cantitativă a proprietăților corpurilor, dobândește viteze diferite atunci când interacționează, adică caracterizarea proprietăților inerte ale corpului.)
Ce fel de dimensiune fizică este numită forță? (Valoarea fizică - caracteristică, caracterizând cantitativ influența externă asupra corpului, ca rezultat al căruia îi dobândește accelerația.)
Când corpul se mișcă în mod egal și direct?
În acest caz, corpul se mișcă cu accelerație?
Cuvântul din Legea III a lui Newton - legea interacțiunii. (Organismele acționează reciproc cu forțele egale în dimensiune și opusă în direcția.)
Am repetat conceptele de bază și principalele legi ale mecanicii care ne vor ajuta să explorăm subiectul clasei.
(Pe o întrebare și desenare a ecranului.)
Astăzi trebuie să răspundem la întrebări:
- de ce există o scădere a corpurilor de pe pământ?
- de ce se mișcă planetele în jurul soarelui?
- de ce luna se mișcă în jurul pământului?
- cum de a explica existența pe țara mareelor \u200b\u200bși a mărilor și oceanelor?
Potrivit lui Newton al II-lea, organismul se mișcă cu accelerație numai sub forță. Forța și accelerația sunt direcționate într-o direcție.
EXPERIENŢĂ. Ridicați mingea la înălțime și eliberare. Corpul cade. Știm că pământul îl atrage, adică puterea gravitației acționează asupra mingii.
Și numai pământul are capacitatea de a acționa asupra tuturor trupurilor cu forța numită puterea gravitației?
Isaac Newton
În 1667, fizicianul englez Isaac Newton a sugerat că forțele atracției reciproce acționau între toate corpurile.
Acestea sunt numite acum forțe la nivel mondial sau forțe gravitaționale.
Asa de: între corp și pământ, între planete și soare, între lună și pământact forțele gravitației mondialerezumate în lege.
SUBIECT. Legea gravitației globale.
În timpul ocupației, vom folosi cunoștințele istoriei fizicii, astronomiei, matematicii, legilor filosofiei și informațiilor din literatura de știință populară.
Ne vom familiariza cu istoria deschiderii legii comunității mondiale. Mai mulți studenți vor efectua cu mesaje minore.
Mesaj 1. Dacă credeți legenda, atunci la deschiderea legii lumii, mărul este vinovat, căderea cărora din copac a fost observată Newton. Există o mărturie a contemporanului lui Newton, a biografului său, pe acest subiect:
"După prânz ... ne-am mutat în grădină și am băut ceai sub umbra mai multor arbori de mere. Sir Isaac mi-a spus că era exact într-o atmosferă atât de o atmosferă când a venit prima dată gândul de mormânt. A fost cauzată de căderea mărului. De ce un măr se încadrează întotdeauna brusc, se gândi el însuși. Trebuie să existe o forță atractivă a materiei, concentrată în centrul pământului proporțional cu numărul său. Prin urmare, mărul atrage pământul la fel ca mărul pământului. Trebuie, prin urmare, o forță asemănătoare cu cea pe care o numim severitatea care se extinde în tot universul. "
Aceste gânduri au ocupat deja Newton în 1665-1666, când el, un om de știință Novice, era în casa satului său, unde a părăsit Cambridge în legătură cu epidemia de ciumă, care a acoperit orașele mari din Anglia.
A fost publicată această mare descoperire după 20 de ani (1687 g). Nu tot ceea ce este convertit la Newton cu presupunerile și calculele sale și fiind un om cu cea mai mare cerință pentru el însuși, el nu a putut publica înainte de sfârșitul rezultatelor. (Biografie I. Newton.) (Anexa nr. 1.)
Vă mulțumim pentru mesaj. Nu putem urmări detaliile gândurilor lui Newton, dar totuși vom încerca să le reproducem în termeni generali.
Text pe tablă sau ecran. Newton a folosit o metodă științifică în activitatea sa:
- din aceste practici,
- prin procesarea lor matematică
- la legea generală și de la el
- la consecințele, care sunt verificate din nou în practică.
Ce practică au fost cunoscute aceste practici Isaac Newton, care a fost deschisă în știință până în 1667?
Mesajul 2. Aven cu o mie de ani în urmă a fost remarcat faptul că în locația corpurilor de iluminat cerești, puteți prezice deversările râurilor și, prin urmare, culturile sunt calendare. Pe stele - pentru a găsi calea potrivită pentru navele marine. Oamenii au învățat cum să calculeze termenele limită ale eclipsei soarelui și a Lunii.
Sa născut astronomia științifică născută. Numele său a avut loc din două cuvinte grecești: "Astron", ceea ce înseamnă steaua și nomosul, că în limba rusă înseamnă legea. Asta este, știința legilor Star.
Pentru a explica mișcarea planetelor, au fost exprimate diferite ipoteze. Renumitul astronomist grec Ptolemeu din secolul al II-lea î.Hr. a crezut că centrul universului a fost pământ în jurul căruia Luna, Mercury se rotește, Venus, Sun, Marte, Jupiter, Saturn.
Dezvoltarea comerțului dintre vest și est în secolul al XV-lea a prezentat cerințe sporite pentru navigație, a dat impuls studiului ulterior al mișcării corpurilor cerești, astronomie.
În 1515, marele om de știință polonez Nikolai Copernicus (1473 - 1543), un om foarte îndrăzneț, a respins doctrina imobilului Pământului. Pentru învățăturile lui Copernic, soarele se află în centrul lumii. În jurul Soarelui trase cinci planete cunoscute de acea vreme și pământul, care este și planetă și nu diferită de alte planete. Copernicus a susținut că rotația Pământului din jurul Soarelui este realizată pentru anul, iar rotația pământului din jurul axei sale are loc pe zi.
Ideile lui Nikolai Copernicus au continuat să dezvolte gânditorul italian Jordan Bruno, marele om de știință Galileo Galilee, astronomul danez liniștit, astronomerul german Johann Kannr. Primele presupuneri au fost făcute că nu numai pământul atrage trupurile, dar soarele atrage planetele pentru el însuși.
Primele legi cantitative care au deschis calea către ideea de gravitate lumească au fost legile lui Johann Kepler. Care sunt concluziile lui Kepler despre?
Mesajul 3. Johann Kepler, un om de știință german remarcabil, unul dintre creatorii mecanicii cerești, timp de 25 de ani în condițiile celor mai severe nevoi și adversități au rezumat datele observațiilor astronomice ale mișcării planetelor. Trei legi vorbind despre modul în care se mută planetele.
Conform primei legi a lui Kepler, planetele se mișcă de-a lungul curbelor închise, numite elipse, într-unul din centrul situației pe care soarele se află. (Proiectarea probelor de material pentru proiecție la ecran este prezentată în anexă.) (Anexa nr. 2.)
În mișcare planete cu viteză de schimbare.
Pătratele perioadelor de circulație ale planetelor din jurul soarelui aparțin cu cuburi ale semi-axelor mari.
Aceste legi sunt rezultatul generalizării matematice a datelor observațiilor astronomice. Dar a fost complet incomprehensibil de ce planeta se deplasează "inteligent". Legile lui Kepler trebuiau să fie explicate, adică să scoată din altă lege mai largă.
Newton a rezolvat această sarcină complexă. El a dovedit că, dacă planetele se mișcă în jurul soarelui, în conformitate cu legile Kepler, atunci puterea soarelui ar trebui să fie operată asupra lor.
Puterea gravitației este invers proporțională cu pătratul distanței dintre planetă și soare.
Vă mulțumim pentru performanță. Newton a demonstrat că există o atracție între planete și soare. Forța gravitației este invers proporțională cu pătratul distanței dintre corpuri.
Dar imediat apare întrebarea: este doar pentru planete și soarele, doar pentru această lege sau atracția cadavrelor pe pământ ascultau?
Mesaj 4. Luna se deplasează în jurul pământului aproximativ în jurul unei orbite circulare. Aceasta înseamnă că puterea Lunii are o accelerație centripetală pe Lună pe pământ.
Accelerarea centripetală a Lunii Când se mișcă în jurul pământului, este posibilă calcularea conform formulei: unde V este viteza lunii atunci când se mișcă pe orbită, R este raza orbitelor. Calculul dă dar \u003d 0,0027 m / s 2.
Această accelerare este cauzată de puterea interacțiunii dintre Pământ și Lună. Ce este această putere? Newton a concluzionat că această forță respectă aceeași lege ca și atracția planetelor la Soare.
Accelerarea corpurilor care se încadrează pe solul G \u003d 9,81 m / s 2. Accelerarea când mutați luna în jurul pământului dar\u003d 0,0027 m / s 2.
Newton știa că distanța de la centrul pământului la orbita lunii a fost de aproximativ 60 de ori mai mare decât raza Pământului. Pe baza acestui fapt, Newton a decis că raportul dintre accelerații, ceea ce înseamnă că rezistența corespunzătoare este egală cu: unde R este raza Pământului.
Din aceasta rezultă că forța care acționează asupra Lunii este, există același lucru pe care îl numim puterea gravitației.
Această putere scade invers proporțională cu pătratul distanței de la centrul Pământului, adică în care R este distanța de la centrul pământului.
Vă mulțumim pentru mesaj. Următorul pas al lui Newton este și mai ambițios. Newton concluzionează că nu numai corpul la pământ, planetele la soare, dar și toate corpurile în natură sunt atrase unul de celălalt cu forțele subordonate legii pătratului din spate, adică gravitatea este un nivel mondial, universal fenomen.
Forțe gravitaționale - forțe fundamentale.
Gândiți-vă numai: Gravitatea globală. La nivel mondial!
Ce cuvânt maiestuos! Totul, toate corpurile din univers sunt asociate cu niște fire. Unde face acest lucru albader, care nu cunoaște granițele, efectul cadavrelor unul pe celălalt? Cum se simt corpurile unii pe alții în distanțe uriașe prin goliciune?
Este posibil să depindem de distanța dintre corpurile lumii?
Puterea gravitației, ca orice putere, este supusă Legii II din Newton. F \u003d. ma..
Galileea a constatat că puterea de gravitate f este povestea \u003d mg.. Forța gravitației este proporțională cu masa corpului la care acționează.
Dar puterea gravitației este un caz special de forță de gravitate. Prin urmare, putem presupune că forța este proporțională cu masa corpului la care acționează.
Să fie două bile atractive cu masele M 1 și M 2. Primul din partea a doua este puterea de gravitate. Dar și pe al doilea de la primul.
Conform legii III din Newton
Dacă creșteți masa primului corp, atunci forța care acționează asupra acesteia va crește.
Asa de. Forța gravitației este proporțională cu masele de corpuri de interacțiune.
În forma finală, legea gravitației globale este formulată de Newton în 1687 în lucrarea "începerea matematică a filosofiei naturale": " Toate corpurile sunt atrase unul de celălalt cu forță, direct proporțional cu masele și inversează pătratul proporțional al distanței dintre ele ".Forța este îndreptată de-a lungul liniei drepte care leagă punctele materialelor.
G este o constantă mondială de gravitație permanentă.
De ce mingea se încadrează pe masă (mingea interacționează cu solul), iar cele două bile care se află pe masă nu se atrag ca fiind vizibile?
Să aflăm semnificația și unitățile de măsurare a constantei gravitaționale.
Constata gravitațională este numerică egală cu rezistența, cu care două corpuri sunt atrase de o masă de 1 kg fiecare, situată la o distanță de 1 m unul de celălalt. Mărimea acestei forțe este de 6,67 · 10 -11 N.
; ; 
În anul 1798, importanța numerică a constantei gravitaționale pentru prima dată a identificat omul de știință englez Henry cavendish cu ajutorul cântarelor răsucite.
G - Foarte mic, deci două corpuri de pe pământ se atrag reciproc cu o putere foarte scăzută. Ea este neobservată de un ochi vizibil.
Fragmentul filmului "pe mondial solid". (Despre experiența cavendish.)
Limitele aplicabilității legii:
- pentru punctele materiale (organisme, dimensiunile care pot fi neglijate în comparație cu distanța în care organismele interacționează);
- pentru corpurile unei forme sfericale.
Dacă corpurile nu sunt puncte materiale, atunci legile sunt efectuate, dar calculele sunt complicate.
Rezultă din legea gravitației globale pe care toate organismele au proprietatea de a se atrage reciproc - proprietatea gravitației (gravitației).
Din partea II a Legii Newtonului, știm că masa este o măsură de inerție Tel. Acum putem spune că masa este o măsură a două proprietăți universale ale corpului - inerție și gravitate (gravitate).
Să ne întoarcem la conceptul de metodă științifică: Newton a rezumat aceste practici prin procesarea matematică (cunoscută în fața lui în știință), a adus legea comunității mondiale și a primit ancheta.
La nivel mondial este universal:
- Pe baza teoriei teoriei lui Newton, a fost posibilă descrierea mișcării corpurilor naturale și artificiale în sistemul solar, calculați orbitele planetelor și cometei.
- Pe baza acestei teorii, existența planetelor: satelitul de uraniu, Neptun, Pluto și Sirius au fost prezise. (Anexa nr. 3.)
- În astronomie, legea gravitației globale este fundamentală, pe baza căreia se calculează parametrii mișcării obiectelor spațiale, sunt determinate masele lor.
- Se preconizează debutul valurilor și mărilor și oceanelor.
- Se determină traiectoriile de cochilii și rachete, depozitele de minereuri grele sunt înțepate.
Descoperirea Legii Mondiale a lui Newton este un exemplu de rezolvare a sarcinii principale a mecanicii (determină poziția corpului în orice moment).
Fragmentul filmului video "despre putere, care reglementează lumea".
Veți vedea cum este folosită lumea gravitației mondiale în practică atunci când explicați fenomenele naturale.
Legea sănătății mondiale
1. Patru bile au aceleași mase, dar dimensiuni diferite. Ce pereche de bile vor fi atrase cu mai multă putere?
2. Ce atrage pentru tine cu mai multă putere: Pământ - Lună sau Lună - Pământ?
3. Cum va schimba puterea între corpuri cu creșterea distanței dintre ele?
4. Unde este corpul cu mai multă putere, corpul va fi atras: pe suprafața ei sau în partea de jos a puțului?
5. Cum va schimba puterea interacțiunii a două corpuri M și M, dacă masa unuia dintre ele crește de 2 ori și pentru a reduce masa încă două ori, fără a schimba distanțele dintre ele?
6. Ce se întâmplă cu forța interacțiunii gravitaționale a două corpuri, dacă distanța dintre ele crește de 3 ori?
7. Ce se va întâmpla cu puterea interacțiunii a două corpuri, dacă masa unuia dintre ele și distanța dintre ele crește de 2 ori?
8. De ce nu observăm atracția corpurilor înconjurătoare unul altuia, deși atracția acestor corpuri la pământ este ușor de urmărit?
9. De ce butonul, trage departe de haină, cade la pământ, pentru că este mult mai aproape de om și îl atrage?
10. Planetele se mișcă în orbitele lor în jurul soarelui. Unde este forța gravitației care acționează asupra planetelor de la soare? Unde este accelerația planetei oriunde în orbită? Cât de direcționată viteza?
11. Ce se explică prin prezența și frecvența mareelor \u200b\u200bmarine și a cântărilor pe Pământ?
Atelier de lucru privind rezolvarea problemelor
- Calculați rezistența atracției lunii la sol. Masa lunii este de aproximativ 7,10 22 kg, masa pământului este de 6,10 24 kg. Distanța dintre Lună și Pământ este considerată a fi de 384.000 km.
- Pământul se mișcă în jurul soarelui în orbită, care poate fi considerată o rază circulară, 150 de milioane de km. Găsiți rata de teren în orbită dacă masa soarelui este de 2,10 30 kg.
- Două nave cântărind 50.000 de tone fiecare stau pe raid la o distanță de 1 km una de cealaltă. Care este forța de atracție între ei?
Solicitați-vă
- Ce forță este atrasă una de celelalte două corpuri cu o masă de 20 de tone, dacă distanța dintre centrele lor de masă este de 10 m?
- Ce forță este atrasă de greutatea lunii a unei greutăți de 1 kg, situată pe suprafața Lunii. Masa lunii este de 7,3 · 10 22 kg, iar raza sa este de 1,7 · 10 8 cm?
- La ce distanță, forța de atracție între două corpuri de o masă de 1 tone va fi egală cu 6,67 · 10 -9 N.
- Două bile identice se află la o distanță de 0,1 m unul de celălalt și atrag cu forța 6.67 · 10 -15 N. Care este masa fiecărei minge?
- Masele pământului și planeta Pluto sunt aproape la fel, iar distanțele lor față de soare sunt aproximativ 1: 40. Găsiți raportul dintre puterea lor la soare.
Pipcok LTEPATU:
- Vorontsov-Veljaminov B.a. Astronomie. - M.: Iluminare, 1994.
- Goncontruk t.i. Știu lumea. Spaţiu. - M.: AST, 1995.
- Gromov S.V. Fizica - 9. M.: Educație, 2002.
- Gromov S.V. Fizica - 9. Mecanica. M.: Iluminare, 1997.
- Kirin l.a., dick yu.i. Fizica - 10. Colectarea sarcinilor și a muncii independente. M.: Ilex, 2005.
- Klimin I.A. Astronomie elementară. - M.: ȘTIINȚĂ, 1991.
- Kochnev s.a. 300 de întrebări și răspunsuri despre Pământ și Univers. - Yaroslavl: "Academia de Dezvoltare", 1997.
- Levitan e.p. Astronomie. - M.: Iluminare, 1999.
- Myakyshev G.ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Fizica - 10. M.: Iluminare, 2003.
- Subbotin g.p. Colectarea sarcinilor pentru astronomie. - M.: "AQUARIUM", 1997.
- Enciclopedia pentru copii. Volumul 8. Astronomia. - M.: "Avanta +", 1997.
- Enciclopedia pentru copii. Volum suplimentar. Cosmonautica. - M.: "Avanta +", 2004.
- Yurkin G.a. (compilator). De la școală până la univers. M.: "Tânăr Guard", 1976.
