Силы в природе. Сила тяготения. Закон всемирного тяготения
Абдус Салам пакистанский физик, нобелевский лауреат
«Издавна человек стремился познать и понять окружающий его физический мир. На протяжении долгой истории этого познания он всегда верил, что окончательное решение будет законченным и лаконичным в своих исходных принципах. Исследования развивались в двух направлениях: с одной стороны - поиски элементарных составляющих, из которых образовано все вещество, а с другой - разработка идей, которые позволили бы унифицировать наши представления о силах, действующих между этими элементарными составляющими»
Примеры проявления сил
Примеры проявления сил
Примеры проявления сил
Примеры проявления сил
Примеры проявления сил
Примеры проявления сил
Примеры проявления сил
Типы взаимодействий: с. 80 - характеристика
1
гравитационные
2
электромагнитные
3
сильные
4
слабые
Силы в механике:
1
Силы тяготения
2
Силы упругости
3
Силы трения
Как был открыт закон всемирного тяготения?
… существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной — от яблок до планет!
Запомни …
03
02
01
Всемирное тяготение – взаимное притяжение между всеми телами Вселенной
Гравитационные силы – силы всемирного тяготения
Гравитационное поле – особый вид материи, осуществляющий гравитационное взаимодействие
Закон всемирного тяготения (1676 г.)
Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними
Закон всемирного тяготения
Опыт Кавендиша
G – гравитационная постоянная
G ≈ 6,67 10 -11 Н м 2 /кг
Удивительный и странный
По устройству мир земной!
Во всемирной постоянной
Смысл содержится простой:
Притяжения здесь сила
Для двух тел отражена,
Килограмм у каждой было,
Между ними метр длина.
Е. Ефимовский
Физический смысл гравитационной постоянной
Гравитационная постоянная численно равна силе притяжения двух тел, массой 1 кг каждое, находящихся на расстоянии 1 м друг от друга
Задание:
Границы применимости закона
взаимодействующие тела – материальные точки
Сила тяготения становится заметной только тогда, когда хотя бы одно из взаимодействующих тел имеет очень большую массу (планета, звезда)
!!!
1
тела имеют форму шара
2
Закон неприменим, например, для взаимодействия бесконечного стержня и шара
!!!
одно из тел - шар большого радиуса, взаимодействующий с телом, размер которого много меньше размеров шара
3
Механизм гравитационного взаимодействия
Каждое тело массой М создает вокруг себя поле, которое называют гравитационным. Если в некоторую точку этого поля поместить пробное тело массой m , то гравитационное поле действует на данное тело с силой F , зависящей от свойств поля в этой точке и от величины массы пробного тела
Свойства поля
СУЩЕСТВУЕТ ВОКРУГ ЛЮБОГО ТЕЛА
ОСУЩЕСТВЛЯЕТ ПРИТЯЖЕНИЕ
МЕЖДУ ТЕЛАМИ
1
2
3
4
ВСЕПРОНИКАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ
ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ГРАВИТАЦИОННЫМ ЗАРЯДОМ - МАССОЙ
Значение закона всемирного тяготения
- Объясняет движение планет;
- Объясняет морские приливы и отливы;
- Позволил открыть новые планеты – Нептун и Плутон;
- Можно предсказывать солнечные и лунные затмения;
- Можно объяснить строение Солнечной системы.
Вывод:
- Между всеми телами существует всемирное тяготение;
- Сила взаимодействия между двумя телами зависит от массы тел и от квадрата расстояния между ними;
- Коэффициент пропорциональности – гравитационная постоянная;
- Всемирное тяготение осуществляется посредством гравитационного поля – особой формы материи;
- Закон всемирного тяготения имеет границы применимости.
Расчётные 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 0,1 м друг от друга и притягиваются с силой 6,67 10 -15 Н. Какова масса каждого шарика?
Домашнее задание
§ 29 – 31, определения, формулы, конспект;