Закон Всемирного тяготения

31.10.14

Закон всемирного тяготения

Цель:

• Ознакомиться с законом всемирного тяготения
• Выявить область применения закона всемирного тяготения и показать его универсальность

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Из истории открытия закона:

Тихо Браге(1546-1601)

Иоганн Кеплер(1571-1630)

Исаак Ньютон(1643-1727)

Долгие годы наблюдал за движением планет, накопил огромное количество интересных знаний, но не сумел их обработать.

Установил законы движения планет вокруг Солнца, однако не смог объяснить динамику этого движения.

Предположил, что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной — от яблок до планет!

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Взаимное притяжение между всеми телами было названо всемирным тяготением . Силы всемирного тяготения – гравитационные силы .

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

В 1687 г. Ньютон открыл один из фундаментальных законов механики, получивший название закона всемирного тяготения:

Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.

где m 1 и m 2 – массы взаимодействующих тел, r – расстояние между телами, G – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех тел в природе и называемый постоянной всемирного тяготения, или гравитационной постоянной

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Крутильные весы Генри Кавендиша:

Генри Кавендиш (1731-1810)

1798г. измерение гравитационной постоянной

Определил, насколько велика сила притяжения между двумя объектами. В результате была достаточно точно определена гравитационная постоянная, что позволило Кавендишу впервые определить массу Земли.

https:// www.youtube.com/watch?v=5yI_eXFAxSs видео

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Гравитационная постоянная:

G = 6,67∙10 -11 Н∙м 2 /кг 2

F

1 м

1 кг

1 кг

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Границы применимости закона всемирного тяготения:

• Между телами любой формы, если их размеры значительно меньше расстояния между ними;
• Между однородными шарообразными телами (за расстояние принимается расстояние между центрами шаров);
• Между телом шарообразной формы и телом, которое можно принять за материальную точку.

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Задача:

Рассчитайте силу гравитационного взаимодействия между вами и вашим соседом.

F – ?

G = 6,67∙10 -11 Н∙м 2 /кг 2

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Приливы и отливы

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Тест

• 1.Как и во сколько раз изменится расстояние между телами, если сила тяготения увеличится в 4 раза?
• А.Уменьшится в раз.
• Б.Уменьшится в 2 раза.
• В.Увеличится в 2 раза.
•  
• 2.Как изменится сила тяготения между двумя телами, если массу одного из них уменьшить в 2 раза?
• А.Уменьшится в 2 раза.
• Б.Уменьшится в раз.
• В.Увеличится в 2 раза.
•  
• 3. Массу одного из тел увеличили в 2 раза, а расстояние уменьшили в 2 раза. Как при этом изменилась сила гравитационного взаимодействия?
• А.Не изменилась.
• Б.Увеличилась в 8 раз.
• В.Уменьшилась в 8 раз.
•  
• 4.Единицах измерения гравитационной постоянной это:
• А) Н∙кг 2 /м 2 .
• Б) Н.
• В) Н∙м 2 /кг 2 .
•  

• 1.Как и во сколько раз изменится расстояние между телами, если сила тяготения уменьшится в 2 раза?
• А.Увеличится в раз.
• Б.Уменьшится в раз.
• В.Увеличится в 2 раза.
•  
• 2.Как изменится сила тяготения между двумя телами, если массу одного из них увеличить в 4 раза?
• А.Увеличится в раз.
• Б.Уменьшится в 4 раза.
• В.Увеличится в 4 раза.
•  
• 3.Массу одного из тел уменьшили в 2 раза, а расстояние увеличили в 2 раза. Как при этом изменилась сила гравитационного взаимодействия?
• А.Не изменилась.
• Б.Увеличилась в 8 раз.
• В.Уменьшилась в 8 раз.
•  
• 4.Единицах измерения гравитационной постоянной это:
• А) Н.
• Б) Н∙м 2 /кг 2 .
• В) Н∙кг 2 /м 2 .

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Варианты ответов:

Вариант 2

• 1.б
• 2.а
• 3.б
• 4.в

Вариан1

• 1.а
• 2.в
• 3.в
• 4.б

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Домашнее задание: - § 15, упр.15 (1,2,3) - Ньютоново яблоко раздора. Фильм об истории открытия закона Всемирного тяготения и споре Ньютона и Гука. http://olvaryaphysics.blogspot.ru/

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти

Задачи

• Космический корабль массой 8 т приблизился к орбитальной космической станции массой 20 т на расстояние 500 м. Найдите силу их взаимного притяжения.

• На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами, массой по 1000 кг каждое, будет равна 6,67  10 9 Н?

• Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 1 м друг от друга и притягиваются с силой 6,67  10 -15 Н. Какова масса каждого шарика?

Рябова Ольга Валерьевна г. Тольятти