Физические основы механики. Кузнецов С.И. - 83 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

83
Кеплер Иоганн (1571 – 1630) – немецкий ученый, один из
творцов небесной механики. Работы в области астрономии, меха-
ники, математике. Используя наблюдения Тихо Браге и свои соб-
ственные, открыл законы движения планет (три закона Кеплера).
Известен как конструктор телескопа (так называемая зрительная
труба Кеплера, состоящая из двух двояковыпуклых линз).
Закон всемирного тяготения был открыт Ньютоном
на основе трех законов Кеплера.
Первый закон Кеплера. Все планеты движутся по эллипсам, в од-
ном из фокусов которого находится Солнце (рисунок 7.6).
Рисунок 7.6 Рисунок 7.7
Второй закон Кеплера. Радиус-вектор планеты описывает в рав-
ные времена равные площади (рисунок 7.7).
Третий закон Кеплера. Квадраты времен обращения планет от-
носятся как кубы больших полуосей их орбит.
.
3
2
1
2
2
1
=
R
R
T
T
(7.5.1)
Почти все планеты (кроме Плутона) движутся по орбитам, близким
к круговым. Для круговых орбит первый и второй законы Кеплера вы-
полняются автоматически, а третий закон утверждает, что
32
~
R
T
(Т
период обращения; Rрадиус орбиты).
Ньютон решил обратную задачу механики и из законов движения
планет получил выражение для гравитационной силы
.γ
2
r
Mm
F = (7.5.2)
Как мы уже говорили, гравитационные силы являются силами кон-
сервативными. При перемещении тела в гравитационном поле консер-
вативных сил по замкнутой траектории работа равна нулю.
Свойство консервативности гравитационных сил позволило нам
ввести понятие потенциальной энергии.
Потенциальная энергия тела массы m, расположенного на расстоя-
нии r от большого
тела массы М, есть
.γ
r
Mm
U =
(7.5.3)