Презентация на тему: "Гравитационные силы

Гравитационные силы

Силы гравитационного притяжения существуют между всеми материальными телами во Вселенной. Эта сила позволяет существовать большим скоплениям массы, то есть звездам и планетам. Многие явления в природе объясняются действием сил всемирного тяготения. Движение планет в Солнечной системе, движение искусственных спутников Земли, траектории полета баллистических ракет, движение тел вблизи поверхности Земли, исчезновение материи и энергии в области черной дыры – все эти явления находят объяснение на основе закона всемирного тяготения и законов динамики. Силы гравитационного притяжения существуют между всеми материальными телами во Вселенной. Эта сила позволяет существовать большим скоплениям массы, то есть звездам и планетам. Многие явления в природе объясняются действием сил всемирного тяготения. Движение планет в Солнечной системе, движение искусственных спутников Земли, траектории полета баллистических ракет, движение тел вблизи поверхности Земли, исчезновение материи и энергии в области черной дыры – все эти явления находят объяснение на основе закона всемирного тяготения и законов динамики.

Иоганн Кеплер (1571—1630)

Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними

Закон всемирного тяготения справедлив только для: а) тел, размеры которых значительно меньше, чем расстояния между ними; б) тел, имеющих форму шара; в) для шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых значительно меньше размеров шара.

Физический смысл гравитационной постоянной G Коэффициент пропорциональности G одинаков для всех тел в природе. Его называют гравитационной постоянной : G = 6,67·10–11 Н·м2/кг2 (СИ) Гравитационная постоянная численно равна силе притяжения между двумя точечными телами массой 1 кг каждое, если расстояние между ними равно 1 м.

Торсионные весы, на которых Генри Кавендиш в 1797 г. впервые измерил постоянную всемирного тяготения G Английский ученый лорд Кавендиш в 18 веке проделал опыт по измерению гравитационной постоянной с помощью крутильных весов. Этот опыт доказал также, что гравитационное взаимодействие существует между любыми телами.

Современные торсионные весы, на которых ученые из Вашингтонского университета, уточняют значение постоянной всемирного тяготения G. Современные торсионные весы, на которых ученые из Вашингтонского университета, уточняют значение постоянной всемирного тяготения G.

Исаак Ньютон (1643-1727) Исаак Ньютон (портрет работы неизвестного художника). Без преувеличения один из величайших научных умов за всю историю человечества. Именно Ньютону мы обязаны той картиной физического мира, которая сложилась к сегодняшнему дню.

«Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, который почти божественным разумом первый доказал с факелом математики движение планет, пути комет и приливы океанов. Он исследовал различие световых лучей и проявляющиеся при этом различные свойства цветов... Пусть смертные радуются, что существует такое украшение рода человеческого».

Знаменитой яблони в родовом поместье Ньютона в Вулсторпе (графство Линкольншир, Англия) давно нет, однако путем черенкования от нее произведено уже не одно поколение новых яблонь. Эта, например, растет во дворе колледжа Бэбсон в Уэлсли (штат Массачусетс, США) Знаменитой яблони в родовом поместье Ньютона в Вулсторпе (графство Линкольншир, Англия) давно нет, однако путем черенкования от нее произведено уже не одно поколение новых яблонь. Эта, например, растет во дворе колледжа Бэбсон в Уэлсли (штат Массачусетс, США)

Примеры проявления силы всемирного тяготения

Одним из проявлений силы всемирного тяготения является сила тяжести. Так принято называть силу притяжения тел к Земле вблизи ее поверхности. Сила тяжести направлена к центру Земли. В отсутствие других сил тело свободно падает на Землю с ускорением свободного падения.

На этом снимке 93 парашютиста, держась друг за друга, летят вниз со скоростью 180 км/ч. Образовать подобную фигуру в воздухе и падать с одинаковой скоростью им помогают законы физики. На этом снимке 93 парашютиста, держась друг за друга, летят вниз со скоростью 180 км/ч. Образовать подобную фигуру в воздухе и падать с одинаковой скоростью им помогают законы физики.

Ускорение свободного падения на Земле Значение ускорения свободного падения на поверхности однородной шарообразной планеты можно определить, если известны масса M и радиус R планеты: Если применить эту формулу для вычисления ускорения свободного падения на поверхности Земли, мы получим

Ускорение свободного падения зависит От высоты над поверхностью Земли; От широты местности ( Земля неинерциальная система отсчета ); От плотности пород земной коры; От формы Земли (приплюснута у полюсов ).

Практическое применение ускорения свободного падения На одной и той же широте местности значения g могут быть различны. Связано это с различиями в плотности земных недр. Там, например, где земные недра имеют большую плотность (например, где залегает месторождение железной руды), значение g будет больше среднего: g>gср. Отклонение g от среднего значения называют гравитационной аномалией. На этом основана гравиметрическая разведка недр Земли.

Ускорение свободного падения на Луне Собственное гравитационное поле Луны определяет ускорение свободного падения gл на ее поверхности. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а ее радиус приблизительно в 3,7 раза меньше радиуса Земли. Поэтому ускорение gл определится выражением:

Применение закона при открытии новых планет Истинная орбита планеты Уран не совпала с расчетной на основе закона всемирного тяготения. Возмущение было вызвано наличием ещё одной планеты, находящейся за Ураном. Таким образом были обнаружены планеты Нептун и Плутон.

Карданов Кубати Локманович – Герой Советского Союза, генерал-майор авиации Карданов Кубати Локманович – Герой Советского Союза, генерал-майор авиации 1917

модель №1 «Гравитация внутри Земли»

модель №2 «Законы Кеплера»

модель №3 «Движение спутников в поле тяготения Земли»

Где-то в мирах есть чёрные дыры, Они обладают зловещею силой. Втянут звезду - и как не бывало. Даже Вселенная будто пропала. А шарик земной лихо кружится – Он среди звёзд один веселится. Не ведает - чёрные дыры Полны сногсшибательной силы.

Кратковременная контрольная работа. 1. На каком расстоянии сила притяжения двух шариков массами по 1 г равна 6,7 * 10-17 Н? А) 1 см; Б) 1 м; В) 1 км; Г) 10 см. 2. Космическая ракета удаляется от Хемли. Как изменится сила тяготения, действующая со стороны Земли на ракету, при увеличении расстояния до центра Земли в 3 раза? А) увеличится в 3 раза; Б) уменьшится в 3 раза; В) уменьшится в 9 раз; Г) не изменится. 3. Масса Луны примерно в 81 раз меньше массы Земли. Чему равно отношение силы всемирного тягетения F1, действующей со стороны Земли на Луну, к силе F2, действующей со стороны Луны на Землю? А) 81; Б) 9; В) 1; Г) 1/81. 4. Камень свободно падает с высоты 80 м. Сколько времени продолжалось свободное падение? А) 80 с; Б) 8 с; В) 4с; Г) 40 с. 5. Как изменится сила притяжения между двумя телами, если расстояние между ними удвоится, а масса одного тела уменьшится в два раза. А) увеличится в 4 раза; Б) уменьшится в 4 раза; В) уменьшится в 8 раз; А) увеличится в 8 раз.