logo
Суспільство

4. Закон всесвітнього тяжіння

Ньютон припустив, що деякі явища, які, здавалося б, не мають між собою нічого спільного (падіння тіл на Землю, обертання пла нет навколо Сонця, рух Місяця навколо Землі, припливи та відпли ви), зумовлені однією причиною. Провівши численні розрахунки, Ньютон дійшов висновку, що всі тіла в природі притягуються одне до одного із силою, прямо пропорційною добутку їхніх мас і обер нено пропорційною квадрату відстані між ними. Використовуючи астрономічні дані та виконавши розрахунки, Ньютон сформулю вав закон всесвітнього тяжіння:

> дві матеріальні точки масами т1 і т2, що перебувають на від стані R одна від одної, притягуються із силою

Я2 ■

Коефіцієнт пропорційності О у законі всесвітнього тяжін ня називають гравітаційною сталою. Чисельно він дорівнює силі, з якою притягуються дві матеріальні точки одиничної маси (по 1 кг), що перебувають на одиничній відстані (1 м) одна від одної.

І і 2

Вимірювання показали, що О = 6,67 -10"" „„2 .

Таке значення гравітаційної сталої пояснює, чому гравітаційні сили між тілами невеликої маси мізерно малі і ми часто не поміча ємо їх. Навіть дві кулі, кожна масою в тонну, якщо перебувають на відстані 1 м, притягуються одна до одної із силою лише в 6,67 сто тисячних часток ньютона. Для тіл же, які мають велику масу (зорі та планети), ці сили досягають дуже великих значень.

Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу

  1. Чи завжди вага дорівнює силі тяжіння, що діє на це тіло?

  2. Чи має вагу гиря, яка висить на нитці? Чому дорівнюватиме її вага, якщо нитку перерізати?

  3. Чи має вагу дерево, що росте у дворі?

  4. Камінь кинуто вертикально вгору. У які моменти польоту він перебуває в стані невагомості, якщо можна знехтувати опором повітря? Чи зміниться відповідь, якщо кинути камінь під ку том до обрію?

  5. Чому необхідно враховувати перевантаження?

  6. Що спільного між падінням тіл на Землю, обертанням Місяця навколо Землі, припливами та відпливами?

  7. Чи притягується Земля до яблука, що висить на гілці?

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ 1. Учимося розв'язувати задачі

1. Учень стверджує, що вага людини, яка знаходиться в ліфті, обов'язково збільшується, коли ліфт рухається вгору, і зменшу ється, коли ліфт рухається вниз. Чи згодні ви з цим тверджен ням?

Розв Твердження неправильне: вага залежить не від

швидкості ліфта, а від його прискорення.

2. Визначте, у яких випадках вага пасажира ліфта більша за силу тяжіння, а в яких — менша:

а) ліфт розганяється, рухаючись угору;

б) ліфт гальмує, рухаючись угору;

в) ліфт розганяється, рухаючись униз;

г) ліфт гальмує, рухаючись униз.

  1. Оцініть, із якою силою притягуються одна до одної дві людини масою по 60 кг кожна, перебуваючи на відстані 1 м одна від од ної.

  2. Обчисліть масу Землі, знаючи, що гиря масою 1 кг притягуєть ся до Землі із силою, яка дорівнює приблизно 10 Н.

  3. Чи справедливі закони Паскаля й Архімеда в стані невагомості?