1. Legea gravitației. Motivul mișcării planetelor a rămas necunoscut până la sfârșitul secolului al XVII-lea. - înainte de descoperirea de către Newton a legii gravitației universale. Această lege constă în faptul că toate corpurile din univers (ca și toate particulele de materie în general) sunt atrase una de alta cu o forță proporțională cu produsul maselor lor și invers proporționale cu pătratul distanței dintre ele. Sub forma unei formule, aceasta poate fi scrisă ca:
unde m1 și m2 sunt masele celor două corpuri luate în considerare, r este distanța dintre ele și f este un coeficient a cărui valoare numerică depinde de unitățile în care masa și distanța sunt exprimate. Această cantitate se numește constanta gravitațională. Mai târziu, din experiență sa constatat că două mase, câte unul gram, sunt atrase unul de celălalt la o distanță de 1 cm cu o forță egală cu 6,673 * 10-8 dynes. De aceea, exprimând masele în grame și r - în centimetri, trebuie să punem pentru a obține F în dynes
2. Mișcarea și gravitatea Lunii. Newton a demonstrat că atracția Pământului, sub influența căruia toate obiectele cad pe Pământ, se extinde dincolo de atmosfera terestră, slăbind invers proporțional cu pătratul distanței de centrul Pământului. Aceasta înseamnă că efectul gravitației, sau forța gravitației, se extinde până la infinit. Forța gravitației pământului menține Luna în orbita sa, altfel Luna se va desprinde de Pământ și va fi purtată de-a lungul tangentei pe orbita sa.
Această atracție a Lunii față de Pământ și este forța centripetală, care corespunde accelerației centripetale observate în mișcarea Lunii.
În figura 28, luna de la punctul L1, care se deplasează de-a lungul tangentei, va ajunge după un timp până la punctul L'1. Dar, în acest timp, cade pe Pământ cu valoarea segmentului L1 L2 și se află în punctul L2, etc. Ca urmare, luna se întoarce întotdeauna în jurul Pământului.
Figura 28 - "Căderea" Lunii către Pământ.
Cel mai mare merit al lui Newton se datorează și faptului că el a dovedit identitatea forței gravitaționale descoperită de el între corpurile lumii cu forța gravitațională, de multă vreme cunoscută oamenilor din experiență. Newton a demonstrat că una și cealaltă forță variază invers proporțional cu pătratul distanței, și că, în special, accelerația cu care luna „cade“ Pământului (este 0,27 cm / s2) este exact egală cu accelerația, care ar cădea piatră, dacă l-am așezat la distanță de Lună de pe Pământ.
3. Mișcarea corpurilor cerești și determinarea masei lor. Masa Pământului. Acțiunea de gravitație către Soare tot timpul înclină calea Pământului și a planetelor. Strict vorbind, toate planetele și Soarele se rotesc în jurul centrului lor comun de masă.
Sateliții planetelor se rotesc în jurul planetelor lor sub influența gravitației spre ei, la fel cum Luna se transformă sub influența gravitației spre Pământ.
Dincolo de sistemul solar există sisteme de stele duble, fiecare dintre cele două stele ale perechii se rotește în jurul centrului lor comun de masă este, de asemenea, sub influența gravitației, deci legea este deschisă Newton, și se numește legea gravitației universale.
Newton a demonstrat că existența gravitației universale confirmă validitatea legilor lui Kepler; aceste legi erau rafinate de Newton. S-a demonstrat că, în anumite condiții, un corp sub influența gravitației celuilalt se poate deplasa nu numai de-a lungul elipsei, ci și circumferențial, o parabolă și o hiperbolă (Figura 29).
Figura 29 - Diferite forme de orbite.
Apoi, Newton a dovedit că a treia lege a lui Kepler nu este complet corectă și că perioada de circulație reciprocă a două corpuri separate de o anumită distanță depinde și de suma masei acestor corpuri. Aceasta face posibilă determinarea maselor corpurilor celeste, cunoscând distanța dintre ele și perioada de circulație între ele.
Masa Soarelui nu este numai mai mare decât masa oricărei planete, ci este de 750 de ori mai mare decât masa tuturor planetelor luate împreună (Figura 31). Prin urmare, toate planetele și se rotesc în jurul Soarelui, experimentând o accelerație centripetală - accelerația gravitației. Masa Pământului poate fi determinată aproximativ prin măsurarea unghiului la care linia plumbului este deviată datorită atracției sale de către un munte, distanța până la care masa și masa sunt cunoscute. Acest unghi de abatere depinde de raportul dintre masa Pamântului și masa muntelui și raportul dintre distanța plumb din centrul Pământului și din centrul muntelui la care este trasată linia plumbului. Mai precis, masa Pământului poate fi determinată în alte moduri. Masa Pământului este de 6-1027 g, iar densitatea medie este de 5,5 g / cm3.
4. Ebb și fluxul. Pe malurile mărilor și oceanelor, nivelul apei fluctuează zilnic. De două ori pe zi crește nivelul apei - acestea sunt mareele. Și de două ori pe zi nivelul său cade - acesta este valul scăzut. Valul începe la aproximativ 6 ore după maree și după 6 ore vine valul, astfel încât de la un val la celălalt să treacă 12 ore (mai precis - 12 ore și 25 minute). Astfel, în medie, 24 de ore și 50 de minute există două valuri și două valuri. Dar aceeasi perioada trece de-a lungul celor doua culmi invecinate ale Lunii. Newton a dovedit că ebbs și mareele sunt cauzate de atracția Lunii. Luna atrage diferite puncte ale globului cu putere inegală: cele mai apropiate - mai puternice și mai îndepărtate - mai slabe. Această diferență de forțe de atracție determină întinderea plicului de apă al Pământului de-a lungul liniei direcționate spre Lună (Figura 30). În cazul în care coaja de apă este întins, nivelul apei este mai mare - există un maree. Cu rotația zilnică a Pământului în banda mare, diferite locuri ale Pământului vor cădea în mod consecvent, iar în același loc se vor alterca fluxul și debitul. În cazul în care fluxul este la punctul A (Figura 30), atunci, întoarcerea spre partea C, punctul A prin jumătate de zi va reveni din nou la banda de maree, în care cifra este punctul B.
Figura 30 - Valul și depresiunea din coaja de apă a Pământului (diagrama).
5. Perturbări în mișcarea planetelor. Descoperirea planetei Neptun. Dacă ar circula doar o singură planetă în jurul Soarelui, ea se va deplasa exact conform legilor lui Kepler. Dar, deoarece o singură planetă nu se învârte în jurul soarelui, dar mai multe și toate se atrag, reciproc, mișcările lor se abat de la mișcări în conformitate cu legile lui Kepler. Acestea, în general, abateri foarte mici în mișcările planetelor de la mișcări conform legilor lui Kepler se numesc perturbații.
Din cauza perturbațiilor planetei, ele se mișcă mai repede și apoi mai lent decât cele din Legea lui Kepler; prin urmare, orbitele lor nu sunt elipse regulate și se schimbă treptat. Știința modernă a perturbării este luată în considerare foarte precis pe baza teoriei gravitației universale și a cunoașterii masei Soarelui și a planetelor, precum și a distanțelor dintre ele.
În 1781, astronomul englez William Herschel (1738-1822), la acel moment încă necunoscut amatori de astronomie observarea cerului printr-un telescop, construit în propria lui mână, am deschis pentru oricine nu este cunoscut pentru această planetă - al șaptelea din distanta de la soare. Planeta a fost numită Uranus.
Figura 31 - Comparația dintre masa Soarelui și a planetelor: 1 - Mercur; 2 - Marte; 3 - Pluto; 4 - Venus; 5 - Pământ; 6 - Uraniu; 7 - Neptun; 8 - Saturn; 9 - Jupiter.
La începutul secolului al XIX-lea. în cele din urmă convinși că mișcarea planetei Uranus nu este ușor de acord cu mișcarea ei, calculată pe baza constatării atracției sale ca Soare și a tuturor celorlalte planete cunoscute atunci. Oricât de nesemnificative ar fi aceste abateri ale observațiilor din teorie, astronomii nu au putut să se împace cu ei. Oamenii de știință au sugerat că abaterea mișcării Uranusului este cauzată de atracția unei planete necunoscute, situată de la Soare chiar mai departe decât Uranus. Oamenii de știință Leverrier și Adam au calculat poziția acestei planete pe cer. Conform calculelor sale, această planetă necunoscută a fost găsită în 1846. A fost numită Neptun.
Descoperirea planetei, făcută, așa cum se spune, pe "vârful stiloului", în birou, este una dintre cele mai mari realizări ale gândirii umane. Demonstrează puterea viziunii științifice, dovedește în mod strălucit cunoașterea naturii, contrar opiniei religioase, potrivit căreia cunoașterea umană se presupune că este limitată.
Calculați la ce distanță de Pământ este punctul în care atracția Pământului și Lunii sunt aceleași, știind că distanța dintre Lună și Pământ este egală cu 60 de Pământ raze și masa Pământului și Luna sunt ambele 81. 1.
Trimiteți-le prietenilor: