Гравітаційна сила.

Закон Всесвітнього

тяжіння.

Космічні швидкості.

Що відбудеться, якщо?..

• Ми випустили тіло із рук…
• Підкинули вгору м'яч…
• Кинули в горизонтальному напрямку палицю…

Якою буде траекторія руху?

Гравітаційні сили (gravitas — вага)

• Англійський учений Ісаак Ньютон встановив закон Всесвітнього тяжіння

• Миколай Коперник довів, що в центрі Сонячної системи розташоване Сонце, а всі планети обертаються навколо нього;
• Йоганн Кеплер (1571–1630) відкрив закони руху планет навколо Сонця;
• Ґалілео Ґалілей створив телескоп і за його допомогою побачив супутники Юпітера.�

Гравітаційна взаємодія — взаємодія, яка є властивою всім тілам у Всесвіті й виявляється в їхньому взаємному притяганні одне до одного�

Всі тіла притягаються одне до одного.

Закон Всесвітнього тяжіння

• Два тіла (дві матеріальні точки) притягуються одне до одного із силою, що прямо пропорційна добутку маси цих тіл та обернено пропорційній квадрату відстані між ними.

Закон всесвітнього тяжіння застосовують тільки у випадках, коли відносна швидкість руху тіл набагато менша від швидкості поширення світла. У загальному�випадку тяжіння описується загальною теорією відносності Ейнштейна.�

Гравітаційна стала чисельно дорівнює�силі, з якою дві матеріальні точки масою 1 кг кожна взаємодіють на відстані 1 м одна від одної

(якщо m₁=1кг, m₂=1кг, r =1м,тоF = 6,67·10−¹¹Н).

Сила тяжіння

Сила тяжіння є силою гравітації, що діє між Землею та тілом.

Cила тяжіння, що діє на тіло, пропорційна масі цього тіла.

Сила, з якою Земля (або інше астрономічне тіло) притягає до себе тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї, називається силою тяжіння.

• Сила тяжіння напрямлена вертикально вниз і прикладена до точки, яку наз. центром тяжіння тіла.

• Точку прикладання сили тяжіння, що діє на тіло, називають центром ваги(центром тяжіння).
• Центр тяжіння однорідного симетричного тіла розташований у центрі симетрії;�може бути й поза тілом.

• Закон Галілея. Усі тіла падають на поверхню землі при відсутності сили опору з однаковим прискоренням, тобто прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла.

• Перші досліди з дослідження вільного падіння провів Галілео Галілей, кидаючи кулю й гарматне ядро з вежі в м. Піза
• Ісаак Ньютон використовував велику скляну трубку, з якої можна було викачати повітря, і спостерігав, що пір’їна і сталева кулька у вакуумі падають одночасно
• Експериментально встановлено, що прискорення вільного падіння тіл не залежить від маси тіл і є сталою величиною
• Середнє значення прискорення вільного падіння
• Вектор прискорення вільного падіння завжди напрямлений вертикально вниз.

​

М

С²

g=9,8

Трубка Ньютона

Вільне падіння

Рух тіла лише під дією сили тяжіння називають вільним падінням�

прискорення вільного падіння

1. Прискорення вільного падіння не залежить від маси

тіла (довів Ґ. Ґалілей).

2. Прискорення вільного падіння зменшується із

суттєвим збільшенням висоти h над поверхнею Землі.

(на висоті h = 100 км прискорення вільного падіння зменшиться

лише на 0,3 м/с²).

3. Якщо тіло перебуває на поверхні Землі:h = 0,або

на висоті кількох кілометрів h=R_з :

4. Через обертання Землі, через те, що форма

Землі — геоїд (екваторіальний радіус Землі більший за

полярний на 21 км), прискорення вільного падіння

залежить від географічної широти місцевості

5. Прискорення вільного падіння залежить від геологічної будови Землі(корисних копалин) На полюсах - 9,82�

​

�

g=9,8

М

С²

На екваторі - 9,78

М

С²

М

С²

Прискорення вільного падіння

• Прискорення з яким рухається тіло під дією сили тяжіння: g=9,8
• Напрямлене вертикально вниз.
• Залежить від висоти h над поверхнею Землі.
• Залежить від географічної широти і геологічних умов:
• Добове обертання Землі
• Неоднорідність земної кори
• Відхилення форми Землі від сферичної

М

С²

Прискорення вільного падіння

На Місяці сила тяжіння майже в 6 разів слабша, ніж на Землі, а на Юпітер - в 2,5 раз сильніша, ніж на Землі.

g=1,7

g=24

g=3,8

М

С²

М

С²

М

С²

Вага тіла

• Сила з якою тіло діє на горизонтальну опору чи вертикальний підвіс.

Невагомість

• Рух тіла під дією тільки однієї сили - сили тяжіння.

“Людство не залишиться вічно на Землі, але в гонитві за світлом і простором спочатку боязко проникне за межі атмосфери, а потім завоює собі весь навколосонячний простір”. К.Е.Ціолковський

Космічні швидкості.

Перша космічна швидкість

Швидкість, яку необхідно надати тілу, щоб воно стало штучним супутником планети називають першою космічною швидкістю.

Друга та третя космічні швидкості

Гіпербола

Парабола

Еліпс

Гіпербола

Швидкість, якої потрібно надати тілу, щоб воно, подолавши притягання планети, перетворилося в супутник Сонця, називають другою космічною

Швидкість, якої потрібно надати тілу, щоб воно, подолавши притягання Сонця, покинуло межі Сонячної системи називають третьою космічною.

Космічні швидкості

• Найбільша відстань на якій супутник все ще буде обертатись навколо Землі, - 1,5 млн км.
• Якщо ж супутник опиниться на більшій відстані, то тяжіння з боку Сонця збурюватиме його рух, або повертаючи супутник на менші висоти, або ж перетворюючи його в штучну планету. 

​

Орбітальна швидкість супутників

• Швидкість, з якою супутник рухається

по коловій орбіті на висоті h над поверхнею

Землі.

Закон Всесвітнього тяжіння

ІІ - закон Ньютона

• Швидкість супутника зменшується з висотою: на високих орбітах вона є меншою, ніж на низьких.

• Сила тяжіння збільшується із зростанням маси тіла.
• Сила тяжіння залежить від місця спостереження.
• Сила тяжіння вимірюється в кілограмах.
• Сила тяжіння на Земл скрізь одинакова.
• Сила тяжіння зменшується при віддаленні від поверхні Землі.
• Сила тяжіння на поверхні всіх планет одинакова.
• Сила тяжіння діє лише на Землі.

Розв’язування задач

Вказівки до задач

Вибери обличчя, � яке відображає твій емоційний стан.

1

2

3

4