Закон света: физика

Закон универзалне перцепције Невтон је открио 1687. године док је проучавао кретање сателита Месеца око Земље. Енглески физичар је јасно формулисао постулат који карактерише силе привлачења. Осим тога, анализирајући Кеплерове законе, Невтон је израчунао да силе привлачности морају постојати не само на нашој планети, већ иу свемиру.

Позадина

Закон света се не рађа спонтано. Од давнина, људи су проучавали небо, углавном за компилацију пољопривредних календара, израчунавање важних датума, вјерских празника. Запажања су показала да је у центру "света" Сунце (Сунце), око којег се небеска тела окрећу у орбити. Касније, догме цркве нису допустиле да се то узме у обзир, и људи су изгубили знање прикупљено хиљадама година.

У 16. веку, пре проналаска телескопа, појавила се галаксија астронома који су на научни начин гледали у небо, бацајући забране цркве. Т. Брахе, дуги низ година посматрајући космос, систематски је систематизовао кретање планета. Ови веома точни подаци помогли су И. Кеплеру да открије три његова закона.

У време открића (1667) Исака Њутна закона астрономије, хелиоцентрични систем света Н. Коперника коначно је успостављен. Према њему, свака од планета система се врти око Светиљке у орбитама, које се, са апроксимацијом довољном за многе калкулације, могу сматрати кружним. Почетком КСВИИ века. И. Кеплер, анализирајући радове Т. Брахе, установио је кинематичке законе који карактеришу кретање планета. Откриће је постало основа за разјашњавање динамике кретања планета, односно сила које прецизно одређују ову врсту кретања.

Опис интеракције

За разлику од краткотрајних слабих и јаких интеракција, гравитациона и електромагнетна поља имају дугорочна својства: њихов утицај се манифестује на огромним растојањима. Две силе делују на механичке појаве у макрокозмосу: електромагнетне и гравитационе. Утицај планета на сателите, лет напуштеног или запуштеног објекта, пливање тела у течној - гравитационе силе делују у сваком од ових феномена. Ове објекте привлачи планета, према њој, отуда и назив "закон широм света".

Доказано је да између физичких тијела сила међусобног привлачења несумњиво дјелује. Такве појаве као што су пад објеката на Земљи, ротација Месеца, планете око Сунца, које се дешавају под дејством сила универзалне привлачности, називају се гравитационим.

Закон света: формула

Широм света формулисано на следећи начин: било која два материјална објекта привлаче једни друге одређеном силом. Величина те силе је директно пропорционална производу маса ових објеката и обрнуто пропорционална квадрату растојања између њих:

У формули м1 и м2 су масе истраживаних материјалних објеката; р је удаљеност између центри масе објекти насеља; Г је константна гравитациона количина, која изражава силу којом се остварује узајамно привлачење два објекта од по 1 кг, међусобно лоцираних на удаљености од 1 м.

Гравитациона константа експериментално. Британски научник Хенри Кавендиш успео је да изврши прорачуне уз помоћ специјалних динамометарских утега. Показало се да је вредност Г = (6.673 ± 0.003) · 10 ^-11 Н · м ² · кг ^{- 2} у МЦЕ (Међународни систем јединица).

Нијансе калкулација

Закон Исака Њутна припада такозваној класичној механици (традиционална физика) и не увек тачно одражава интеракције на микро нивоу (у "новој" физици). Дакле, закон универзалног Њутна примењиван је само за материјалне тачке (објекте). Сила привлачности која се јавља између два објекта може се одредити помоћу горе наведене формуле у сљедећим случајевима:

• Ако су оба тела хомогени објекти, тада је р позната удаљеност између центара објеката; м1, м2 - масе објеката.
• Једно од тела је материјална тачка (објекат), а друга је хомогена кугла, онда је м1 маса тачке, м2 је кугла, р је позната удаљеност између центара масе.

Поље

Две силе интеракције које делују на сваки од интеракционих објеката су исте величине, док су супротне у правцу, у потпуном складу са Невтоновим законом (закон интеракције 2 материјалне тачке). Силе су усмерене дуж равне линије која повезује обе материјалне тачке - називају се централне. Гравитациона интеракција између ових објеката врши се пољем агресије. У свакој тачки гравитационог поља, објекат смештен у њему је погођен гравитацијом, која је пропорционална маси овог објекта. Гравитација не зависи од средине у којој се налази предмет који се истражује (тело, тачка).

Поље има специфично својство - при преносу објекта одређене масе (м) између различитих тачака поља гравитације, ефекат гравитације неће зависити од путање објекта, већ ће зависити искључиво од положаја у гравитационом пољу почетне и завршне тачке кретања објекта. Снаге сличних својстава назване су конзервативно, а поље са дјеловањем таквих сила било је потенцијално.

Гравитација на космичкој скали

Исак Њутн је доказао да је закон светске ширине, дефиниција коју је дао класичној механици, такође релевантан у астрономским прорачунима. Интегрална карактеристика закона гравитације је концепт гравитације - сила којом предмет привлачи поље агресије. Ова дефиниција је релевантна за све просторне објекте.

Типично, гравитација (Фт) се израчунава користећи једноставну формулу: Фт = мг, то јест, маса објекта (м) повишеног изнад површине Земље се множи са коефицијентом гравитационог убрзања (г). На површини Земље је познат коефицијент г, ако је заобљен, он је једнак 9,8 м / с². Али прорачуни постају нетачни ако се објекат налази на значајној удаљености од планете Земље. У овој ситуацији, коефицијент г није познат унапред, а овде се спашава Невтонова физика. Закон светске ширине омогућава израчунавање гравитације чак и за удаљене објекте (на пример, Месец, сателите, метеорите, итд.), Ако је познато растојање између тела и Земље.

Пример израчунавања

Ставите га на висину х изнад Земље, чији је полупречник Рц, а маса је Мц, објекат масе м. Између објекта и Земље дјелује иста сила свјетске ширине:

У овом случају, Фт се назива сила гравитације - сила привлачења објекта који проучава Земља (точније, компонента те силе). Ова сила даје објекту убрзање слободног пада. Може се израчунати на следећи начин: Фт = Г · (Мц · м / р²), где је р = Рц + х растојање од објекта до центра Земље, Г је гравитациона константа.

Ако проучавамо формулу, постаје очигледно да што је предмет студије изнад планете планете, то је мања и мања сила гравитације. То јест, гравитационо поље планете се повећава када се приближава његовом центру.

Импацт Феатурес

Због дневне ротације Земље или друге планете око осе, сила гравитације и сила гравитације за исти објекат разликују се по модулу и правцу. Сила привлачења (гравитациона сила) је увек усмерена дуж радијуса ка центру Земље, сила гравитације Фт - дуж линије виска до центра Земље.

Снага привлачности зависи од вредности географске ширине. Разлог за ову зависност је да произвољно тело, које је у мировању у односу на Земљу, учествује у његовој дневној ротацији, стога када се креће око осе у кругу, на тело утиче привлачна сила и сила реакције усмерена под одређеним углом. Резултат тих сила и даје тело центрипетално убрзање.

Оно што одређује силу гравитације

Закон света делује другачије, у зависности од региона. Пошто сила привлачења зависи од вредности географске ширине на одређеној локацији, убрзање слободног пада на сличан начин карактеришу различите вредности на различитим местима. Максимална вредност је гравитација и, сходно томе, гравитационо убрзање на половима Земље - сила гравитације у овим тачкама једнака је сили привлачности. Минималне вредности ће бити на екватору.

Глобус је благо спљоштен, поларни полупречник је мањи од екваторијалног радијуса за око 21,5 км. Међутим, ова зависност је мање значајна у поређењу са дневном ротацијом Земље. Прорачуни показују да услед поравнања Земље на екватору, убрзање слободног пада је нешто мање од његове вредности на полу за 0,18%, а кроз дневну ротацију - за 0,34%.

Међутим, на истом месту Земље угао између вектора правца је мали, тако да је разлика између силе гравитације и гравитације безначајна и може се занемарити у прорачунима. То јест, можемо претпоставити да су модули ових сила исти - убрзање слободног пада у близини површине Земље је свуда иста и износи око 9,8 м / с².

Закључак

Исак Њутн је био научник који је починио научна револуција потпуно обновили принципе динамике и на основу њих створили научну слику света. Његово откриће утицало је на развој науке, стварање материјалне и духовне културе. Судбина Њутна била је изазов да се ревидирају резултати идеја о свету. У КСВИИ веку. Научници су завршили грандиозни рад на изградњи темеља нове науке - физике.