ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
действует сила притяжения, одинаковая по своей природе с силой, действующей на падающее яблоко.
Он назвал эту силу «силой тяготения».
На основании опытов и вычислений Ньютон установил, что сила притяжения между телами зависит
от массы тел и достигает заметной величины только тогда, когда взаимодействующие тела (или одно из
них) обладают достаточно большой массой. Ньютон первым высказал предположение и доказал, что
сила тяготения пропорциональна массам обоих взаимодействующих тел.
Ньютон предположил, что сила, с которой два тела притягиваются друг к другу, должна зависеть от
расстояния между этими телами. Чтобы доказать справедливость высказанного предположения,
Ньютон выполнил многочисленные расчёты. В результате Ньютон установил количественную
зависимость силы притяжения от расстояния между телами: сила притяжения (тяготения) между
телами обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Открытый Ньютоном закон является всеобщим законом природы и носит название закона
всемирного тяготения. Он справедлив для всех тел природы и для всех частиц, из которых состоят эти
тела. Согласно этому закону все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной
произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:
2
r
Mm
F γ=
, где F –
сила тяготения, или гравитационная сила, М – масса первого тела, т – масса второго тела, r- расстояние
между центрами масс тел, γ гравитационная постоянная. Сила F направлена вдоль прямой, проходящей
через центры масс взаимодействующих тел. Гравитационная постоянная, входящая в формулу закона
всемирного тяготения, не зависит от рассматриваемых масс, от того, где они находятся, или от
состояния их движения.
Гравитационная постоянная очень мала, и её прямое измерение в земных условиях представляет
большие трудности. Впервые в лабораторных условиях гравитационная постоянная была определена в
1798 году английским учёным Генри Кавендишем (1731–1810). Таким образом, лишь через 100 лет после
открытия была экспериментально доказана справедливость закона всемирного тяготения и вычислена
гравитационная постоянная.
На рисунке дана
принципиальная схема
установки, с помощью
которой была вычислена
гравитационная постоянная.
Два малых свинцовых шара
прикреплены к концам
стержня. Стержень подвешен
на тонкой кварцевой нити.
Если поднести к малым
шарам два больших
свинцовых шара, как показано
на рисунке, кварцевая нить
слегка перекручивается.
Следовательно, между
шарами действуют силы
притяжения. Кварцевая нить
перекручивается слегка, так
как силы при-
тяжения между телами малых масс очень слабы. Данный опыт позволил обнаружить и измерить силы
притяжения тел малых масс и определить числовое значение гравитационной постоянной.
Исключительно важно то, что этот опыт позволил проверить универсальность закона тяготения.
Силы всемирного тяготения (гравитационные силы) не зависят от состояния тела, их действию не
мешают никакие препятствия. Гравитационное взаимодействие нельзя ослабить или устранить, оно
свободно передаётся через любые тела.
Свойство тел притягивать другие тела обусловлено их массой. Всё, что имеет массу, испытывает
гравитационное воздействие. Самое известное проявление взаимного притяжения тел – это
существование силы тяжести, силы, с которой Земля действует на все тела, находящиеся вблизи её
поверхности. Сила тяжести, которая заставляет все тела падать на Землю, является лишь частным случаем
проявления сил всемирного тяготения.
F
F
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- …
- следующая ›
- последняя »
