Підручник Фізика 9 клас з поглибленим вивченням - Т М. Засєкіна - Оріон 2017 рік

Розділ 5 РУХ І ВЗАЄМОДІЯ. ЗАКОНИ ЗБЕРЕЖЕННЯ В МЕХАНІЦІ

§ 48. ЗАКОН ВСЕСВІТНЬОГО ТЯЖІННЯ

Ви дізнаєтесь

- Чому Місяць не падає на Землю

Пригадайте

- Що таке сила тяжіння

Гравітаційна взаємодія. Ми знаємо, що планети, зокрема Земля, обертаються навколо Сонця. Сонце притягує планети. Земля притягує Місяць, утримуючи його на орбіті. Від чого залежить сила взаємного притягання між небесними тілами? Чи тільки небесні тіла можуть взаємодіяти?

До XVII ст. вчені вважали, що тільки Земля має особливу властивість притягувати до себе всі тіла, що перебувають поблизу її поверхні. У 1667 р. Ньютон висловив дивне для тих часів твердження, що між усіма тілами діють сили взаємного притягання. Це припущення було дивним тому, що в повсякденному житті люди не помічали, що предмети, які їх оточують, притягаються один до одного. Аналізуючи наявні на той час результати астрономічних спостережень, а саме, що: 1) усі тіла падають на землю; 2) прискорення, з яким тіла падають на землю, однакове для всіх тіл; 3) Місяць обертається навколо Землі майже по коловій орбіті з періодом обертання 27,3 доби; 4) радіус орбіти Місяця приблизно дорівнює 60 радіусам Землі, і застосувавши сформульовані ним закони до руху Місяця навколо Землі, І. Ньютон у 1667 р. встановив закон всесвітнього тяжіння.

Закон всесвітнього тяжіння: два тіла, які можна розглядати як матеріальні точки, притягуються одне до одного із силою, прямо пропорційною добутку їхніх мас та обернено пропорційною квадрату відстані між ними:

F=G.

Коефіцієнт пропорційності G називають гравітаційною сталою. Гравітаційну сталу G було визначено експериментальним шляхом. Уперше це зробив англійський учений Генрі Кавендіш за допомогою крутильного динамометра (крутильних терезів). У СІ гравітаційна стала має значення

G = 6,67 · 10-11 .

Отже, два тіла масою 1 кг кожне, центри яких розміщені на відстані 1 м один від одного, взаємно притягаються гравітаційною силою, що дорівнює 6,67 · 10-11Н.

У формулюванні цього закону вказано, що «тіла» треба розглядати як матеріальні точки. Це означає, що закон справедливий лише тоді, коли їхні геометричні розміри малі в порівнянні з відстанню між ними, і їх можна вважати матеріальними точками. Разом з тим закон справедливий і для великих однорідних куль на невеликих відстанях, якщо можна вважати масу куль зосередженою в їхніх центрах (мал. 242).

Мал. 242. До умов виконання закону всесвітнього тяжіння

ФОРМУЄМО КОМПЕТЕНТНІСТЬ

Я поміркую й зможу пояснити

1. У чому полягає закон всесвітнього тяжіння? Який фізичний зміст гравітаційної сталої? Що слід розуміти під r у формулі закону всесвітнього тяжіння при розрахунку сили гравітаційної взаємодії двох тіл?

2. Для яких тіл справедливий закон всесвітнього тяжіння?

3. Чи притягується до Місяця людина, що стоїть на Землі? До чого вона притягується сильніше: до Місяця чи до Землі? Чи притягується Місяць до цієї людини?

Я можу застосовувати знання й розв'язувати задачі



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити