А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Всесвітнє тяжіння

Всесвітнє тяжіння полягає в тому, що всім тілам природи притаманне властивість притягувати один одного. Закон всесвітнього тяжіння формулюється так.

Всесвітнє тяжіння описується дуже простим законом, який, як ми бачили,легко встановлюється на основі законів Кеплера.

Всесвітнє тяжіння (гравітація), як уже зазначалося в § 2.5 є одним з фундаментальних взаємодій. Приватні прояви цієї взаємодії багаторазово обговорювалися в попередніх розділах.

Всесвітнєтяжіння ке мсжет бути укладено в рамки однорідного галілеєвих простору. Більш глибока причина цього була з'ясована Ейнштейном: вона полягає в тому, що не тільки інертна, але й важка маса тіла залежить від його енергії.

Pассмотрім всесвітнє тяжіння, якеявляє собою силу тяжіння між двома матеріальними тілами.

Сили всесвітнього тяжіння, що діють між предметами нашого повсякденного життя, незначні в порівнянні з рештою силами, що діють між ними. Наприклад, гумова нитка довжиною в 1 м іпоперечником в 1 мм, розтягнута всього лише на 1 мм, діє з силою пружності, в мільйони разів перевершує силу взаємного тяжіння між двома кілограмовими гирями, що стоять на відстані 1 м один від одного. Але якщо одне (або обидва) з притягивающихся тіл - це величезнанебесне тіло, сили всесвітнього тяжіння також робляться величезними. Так, Земля притягує кілограмову гирю в 1011 разів сильніше, ніж притягуються гирі в наведеному прикладі, а Сонце притягує Землю в квітні 1021 разів сильніше, ніж Земля притягує гирю.

Магніт діє наінший магніт, що знаходиться від нього на деякій відстані. Сили всесвітнього тяжіння, що діють між предметами нашого повсякденного життя, незначні в порівнянні з рештою силами, що діють між ними. Наприклад, гумова нитка довжиною в 1 ж і поперечником в 1 мм,розтягнута всього лише на 1 мм, діє з силою пружності, в мільйони разів перевершує силу взаємного тяжіння між двома кілограмовими гирями, що стоять на відстані 1 м один від одного. Але якщо одне (або обидва) з притягивающих тіл - це величезне небесне тіло, силивсесвітнього тяжіння також робляться величезними. Так, Земля притягує кілограмову гирю в 10й раз сильніше, ніж притягуються гирі в наведеному прикладі, а Сонце притягує Землю в 4 - Ю21 разів сильніше, ніж Земля притягує гирю.

Закон всесвітнього тяжіння: міждвома матеріальними точками діють сили взаємного тяжіння (сили тяжіння, гравітаційні сили), прямо пропорційні масам цих точок і обернено пропорційні квадрату відстані між ними.

Закон всесвітнього тяжіння вказує лише, від чого залежитьсила взаємного притягання тіл, але не пояснює механізм передачі дії на відстані через вакуум. Сам Ньютон знаходив безглуздим дію на відстані без допомоги посередника, але уникав висловлювати своє ставлення до природи сил тяжіння.

Сили всесвітньоготяжіння, вперше відкриті Ньютоном, зараз прийнято називати гравітаційними силами.

Закон всесвітнього тяжіння дозволив Ньютону теоретично отримати всі закони руху планет і покласти початок сучасної небесної механіки. Ньютон за допомогою цього законуправильно пояснив явища морських припливів і відливів.

Сили всесвітнього тяжіння є консервативними силами.

Наявність всесвітнього тяжіння, і тільки воно, пояснює стійкість сонячної системи, рух планет та інших небесних тіл.

Силивсесвітнього тяжіння і пружні сили будуть детально розглянуті в подальшому. Зараз же ми коротко розглянемо сили тертя. Зауважимо при цьому, що механіка не займається вивченням фізичної природи діючих сил - ці питання розглядаються в інших розділах фізики.

Явище всесвітнього тяжіння вимагає расшіргнія рамок тієї теорії простору і часу, яка становила пргдмет пргди-дущіх глав. Необхідність такого розширення видна з наступних міркувань.

Закон всесвітнього тяжіння, як і всі фізичнізакони, являє собою узагальнення досвідчених фактів. Факти, з яких Ньютон вивів закон всесвітнього тяжіння, були встановлені Кеплером. Це так звані закони Кеплера, яким підкоряються всі планети сонячної системи.

Закон всесвітнього тяжіння (14.4) неє цілком твердженням, що піддається дослідної перевірки, так як ми не володіємо способом незалежного вимірювання важких Nsacc тел. Крім того, в ньому міститься визначення важкої маси тіла. Це визначення таке: якщо ми виміряємо силу, з якою-небудь тіло Апритягається до тіла В, а потім замість тіла В помістимо інше тіло С і виміряємо силу тяжіння між А і С, то відношення сил тяжіння і буде визначати ставлення важких мас тіл В і С. Але це ми і робимо при зважуванні; отже, зважуванням ми визначаємо важкімаси тіл.

Закон всесвітнього тяжіння: між двома матеріальними точками діють сили взаємного тяжіння (сили тяжіння, гравітаційні сили), прямо пропорційні масам цих точок і обернено пропорційні квадрату відстані між ними.

Наявністьвсесвітнього тяжіння призводить до уявлення про гравітаційне поле (як особливої ??форми матерії), в межах якого на кожне тіло діє сила, прямо пропорційна масі цього тіла. У розділі Електрика і магнетизм буде вказано на існування і інших полів- Електричних і магнітних.

Закон всесвітнього тяжіння дозволяє визначити масу Землі, Сонця, Місяця і планет.

Закон всесвітнього тяжіння відіграє величезну роль, особливо в астрономії.

Закон всесвітнього тяжіння встановлений І.

Магніт діє наінший магніт, що знаходиться від нього на деякій відстані. Сили всесвітнього тяжіння, що діють між предметами нашого повсякденного життя, незначні в порівнянні з рештою силами, що діють між ними. Наприклад, гумова нитка довжини 1 м і товщини 1 мм, розтягнутавсього лише на 1 мм, діє з силою пружності, в мільйони разів перевершує силу взаємного тяжіння між двома кілограмовими гирями, що стоять на відстані 1 м один від одного.

Схема крутильних терезів для вимірювання гравітаційної постійної. Сили всесвітньоготяжіння задовольняють третьому закону Ньютона.

Закон всесвітнього тяжіння в такій формі може бути використаний для обчислення сил взаємодії між тілами будь-якої форми, якщо розміри тіл значно менше відстані між ними. Ньютон довів, що дляоднорідних кулястих тіл аакон всесвітнього тяжіння в даній формі застосуємо при будь-яких відстанях між тілами. За відстань R між тілами в цьому випадку приймається відстань між центрами куль.

Сили всесвітнього тяжіння називають гравітаційними силами, акоефіцієнт пропорційності G в законі всесвітнього тяжіння називають гравітаційною сталою.

Закон всесвітнього тяжіння був знайдений І.

Постійну всесвітнього тяжіння можна знайти, визначаючи експериментально прискорення, що купується тілами привільному падінні біля поверхні Землі.

Період обертання Г 2л /з штучного супутника, що описує кругову орбіту навколо Землі. Цей графік побудований по рівнянню (61. Сила всесвітнього тяжіння - центральна сила: вона спрямована по лінії, що з'єднує двіматеріальні точки.

Сила всесвітнього тяжіння повідомляє всім тілам незалежно від їх маси одне й те саме прискорення. Це відбувається внаслідок того, що інертна маса тіла, що входить в рівняння руху, і гравітаційна маса в законі тяжіння дорівнюють один одному.

Закон всесвітнього тяжіння пояснює, чому вага тіла, виміряний за допомогою динамометра, має найбільше значення на висоті рівня моря. Коли тіло підняте на висоту Л над рівнем моря, то його вага стає менше, так як відстань від центру Землі до центру вагитіла (гз h) стало більше радіуса гз Землі.

Законом всесвітнього тяжіння підпорядковане рух і взаємодію всіх небесних тіл, а також розподіл мас усередині них. Тяжіння, який чиниться Землею на окремі маси, також підпорядковане закону всесвітнього тяжіння. Сила,з якою будь-яка фізична тіло притягається до Землі, називається силою тяжіння. Сила тяжіння обумовлена ??двома складовими: силою тяжіння всієї масою Землі і відцентровою силою, створюваною обертанням Землі навколо своєї осі.

Закон всесвітнього тяжіння вформі (2.20) справедливий для точкових тіл. Для розрахунку сили тяжіння між тілами, що мають великі розміри, необхідно представити їх у вигляді сукупності точкових тіл. Pасчет сили взаємного тяжіння кулястих тіл, у яких маси розподілені рівномірно по об'єму,призводить до тією ж формулою (2.20), де р означає відстань між центрами куль. Сили тяжіння двох взаємодіючих тіл направлені по лінії, що з'єднує їх центри, і прикладені (як випливає з третього закону Ньютона) до кожного з цих тіл.

Закон всесвітньоготяжіння відкриває нову можливість вимірювання маси.

Закон всесвітнього тяжіння допускає прості досвідчені перевірки. Перш за все, в 1735 - 38 рр в Південній Америці було помічено відхилення виска в бік гір; кількісне дослідження було проведено в 1774 р. вШотландії.

Закон всесвітнього тяжіння був опублікований вперше в 1687 р. в творі Ньютона Математичні початки натуральної філософії, яке Лагранж назвав пізніше найбільшим з творів людського розуму і яке стало відправним пунктом усіх робіт змеханіці і небесної механіки протягом наступних двох століть.

Закон всесвітнього тяжіння, за допомогою якого ми зважували планети, дозволяє нам визначити і силу тяжіння на їх поверхнях. Але так як Марс не тільки легше Землі, але і менше її за розмірами, топредмети на його поверхні знаходяться майже вдвічі ближче до центру планети, ніж тіла на земній поверхні.

Закон всесвітнього тяжіння встановлений І.

Закон всесвітнього тяжіння, встановлюючи залежність сили тяжіння від мас взаємодіючих тіл і відстаніміж ними, не дає відповіді на питання про те, як здійснюється ця взаємодія. Тяжіння, на відміну від таких механічних взаємодій, як удар і тертя, належить до особливої ??групи взаємодій. Тяжіння в рівній мірі існує навіть тоді, коливзаємодіючі тіла знаходяться у вакуумі.

Закон всесвітнього тяжіння випливає, згідно В. Ф. Алексєєву виражати таким чином.

Закон всесвітнього тяжіння, як і всі фізичні закони, являє собою узагальнення досвідчених фактів. Факти, з яких Ньютон вивів закон всесвітнього тяжіння, були встановлені Кеплером. Це - так звані закони Кеплера, яким підкоряються всі планети сонячної системи.

Закон всесвітнього тяжіння (11.4) не є цілком твердженням, що піддається дослідної перевірки, так як ми не володіємо способом незалежного вимірювання важких мас тіл. Крім того, в ньому міститься визначення важкої маси тіла. Це визначення таке: якщо ми виміряємо силу, з якою-небудь тіло А притягається до тіла В, а потім замість тіла В помістимо інше тіло С і виміряємо силу тяжіння між Л і С, то відношення сил тяжіння і буде визначати ставлення важких мас тіл В і С. Але це ми і робимо при зважуванні; отже, зважуванням ми визначаємо важкі маси тіл.

Закон всесвітнього тяжіння пояснює той факт, що вага тіла, виміряний за допомогою пружинних ваг, має найбільше значення на висоті рівня моря. Коли тіло підняте на висоту h над рівнем моря, то його вага стає менше, так як відстань від центру Землі до центру ваги тіла (r - h) стало більше радіуса г Землі.

Магніт діє на інший магніт, що знаходиться від нього на деякій відстані. Сили всесвітнього тяжіння, що діють між предметами нашого повсякденного життя, незначні в порівнянні з рештою силами, що діють між ними. Наприклад, гумова нитка довжиною в 1 м і поперечником в 1 мм, розтягнута всього лише на 1 мм, діє з силою пружності, в мільйони разів перевершує силу взаємного тяжіння між двома кілограмовими гирями, що стоять на відстані 1 м другот одного. Але якщо одне (або обидва) з притягивающих тіл - це величезне небесне тіло, сили всесвітнього тяжіння також робляться величезними. Так, Земля притягує кілограмову гирю в 10й раз сильніше, ніж притягуються гирі в наведеному прикладі, а Сонце притягує Землю в 4 - 1021 разів сильніше, ніж Земля притягує гирю.

Закон всесвітнього тяжіння дозволяє визначити масу Землі, Сонця, Місяця і планет.

Закон всесвітнього тяжіння Ньютона, що вимагає миттєвої передачі дії сили на відстань, несумісний зі спеціальною теорією відносності. Остання вимагає поширення щонайбільше зі швидкістю світла), а також ковариантности законів тяжіння відносно перетворень Лоренца.