Гравітаційне поле. Сила тяжіння. Перша космічна швидкість
УРОК 21
www.fizikanova.com.ua
Проблемні запитання
Ми знаємо, що між собою взаємодіють
Від чого залежить сила взаємного притягання між небесними тілами?
Чи тільки небесні тіла можуть взаємодіяти?
Гравітаційна взаємодія
Гравітаційна взаємодія – взаємодія, яка є властивою всім тілам у Всесвіті й виявляється в їхньому взаємному притяганні одне до одного
Гравітаційна взаємодія здійснюється за допомогою гравітаційного поля
Гравітаційна взаємодія
Гравітаційна хвиля – поширення змінного гравітаційного поля в просторі
Офіційно підтверджені 11 лютого 2016 року
Випромінюється рухомою масою і може відірватися від свого джерела
Закон всесвітнього тяжіння
Як розрахувати силу гравітаційного притягання?
Закон всесвітнього тяжіння
Закон всесвітнього тяжіння:
Між будь-якими двома тілами діють сили гравітаційного притягання, які прямо пропорційні добутку мас цих тіл і обернено пропорційні квадрату відстані між ними
Гравітаційна стала
Генрі Кавендіш (1731 – 1810)
Виміряв гравітаційну сталу (1798 р.)
Гравітаційна стала
Схема досліду з визначення гравітаційної сталої
Сила тяжіння
Прискорення вільного падіння
Прискорення вільного падіння
Прискорення вільного падіння
1. Прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла
2. Прискорення вільного падіння зменшується в разі збільшення висоти h тіла над поверхнею Землі
Перша космічна швидкість
Прокоментуйте слова
Ціолковський Костянтин (1857-1935)
«Людство не залишиться назавжди на Землі, але в гонитві за простором спочатку несміливо проникне за межі атмосфери, а потім підпорядкує собі весь навколосонячний простір»
Перша космічна швидкість
Штучний супутник Землі – це тіло, яке рухається на певній висоті над поверхнею Землі по коловій орбіті
Простий Супутник-1
(Перший штучний супутник Землі
4 жовтня 1957)
Перша космічна швидкість
Перша космічна швидкість – це швидкість, яку потрібно надати тілу в момент запуску з даної планети, щоб тіло стало її штучним супутником і при цьому рухалося б по колу, центр якого збігається з центром цієї планети
Як обчислити першу космічну швидкість для будь-якої планети?
Перша космічна швидкість
Як обчислити першу космічну швидкість для Землі?
Перша космічна швидкість
Перша космічна швидкість
Що станеться, якщо тіло матиме швидкість, більшу за першу космічну?
Можна здійснити політ до інших планет Сонячної системи
Можна вийти з Сонячної системи у міжзоряний простір
Дозволяє подолати тяжіння галактики
Розв'язування задач
1. Космічний корабель масою 8 т наблизився до орбітальної космічної станції масою 20 т на відстань 100 м. Знайти силу їх взаємного притягання
Розв'язування задач
2. Як змінилася сила гравітаційної взаємодії космічного корабля і Землі, якщо корабель здійснює політ на висоті 400 км від поверхні Землі?
Розв'язування задач
3. Яку швидкість необхідно розвинути ракеті, щоб стати штучним супутником Венери? Зауважте, що маса Венери дорівнює 4,92·1024 кг, а її радіус – 6050 км.
Розв'язування задач
4. Визначте масу планети, навколо якої супутник обертається по коловій орбіті радіусом 3800 км з періодом 2 год.
Розв'язування задач
5. Середня відстань між центрами Землі та Місяця становить приблизно 384000 км. На якій відстані від центра Землі на прямій, що з’єднує центри Землі та Місяця, космічний корабель притягується до місяця та землі з рівними за модулем силами? Врахуйте, що маса Місяця у
81 раз менша за масу Землі.
Розв'язування задач
6. Визначте прискорення вільного падіння на Юпітері, якщо відомо, що середня густина планети дорівнює 1300 кг/м3, а радіус становить
71000 км. Вважайте, що Юпітер має форму кулі.
Запитання для фронтального опитування
1. Яку взаємодію називають гравітаційною? Наведіть приклади.
3. Яким є фізичний зміст гравітаційної сталої? Чому вона дорівнює?
2. Сформулюйте й запишіть
закон всесвітнього тяжіння.
Запитання для фронтального опитування
4. Дайте визначення сили тяжіння. За якими формулами її обчислюють?
6. Дайте визначення
першої космічної швидкості.
5. Як розрахувати прискорення вільного падіння поблизу поверхні Землі?
Домашнє завдання
Опрацювати § 11,
Вправа № 11 (3, 5)