Universaalne gravitatsioon: omadused ja praktiline tähtsus

Universaalne gravitatsioon: omadused ja praktiline tähtsus
Universaalne gravitatsioon: omadused ja praktiline tähtsus
Anonim

XVI-XVII sajandit nimetavad paljud õigustatult üheks kõige kuulsusrikkamaks perioodiks füüsika ajaloos. Just sel ajal pandi suures osas alus, ilma milleta oleks selle teaduse edasine areng lihts alt mõeldamatu. Kopernik, Galileo, Kepler on teinud suure töö, et kuulutada füüsika teaduseks, mis suudab vastata peaaegu igale küsimusele. Universaalse gravitatsiooniseadus, mille lõplik sõnastus kuulub silmapaistvale inglise teadlasele Isaac Newtonile, seisab paljudes avastustes.

gravitatsioonijõud
gravitatsioonijõud

Selle teadlase töö peamine tähtsus ei seisnenud universaalse gravitatsioonijõu avastamises – nii Galileo kui Kepler rääkisid selle suuruse olemasolust juba enne Newtonit, vaid selles, et ta oli esimene. tõestamaks, et nii Maal kui ka kosmoseruumis toimivad samad kehade vastasmõju jõud.

Newton kinnitas praktikas ja põhjendas teoreetiliselt tõsiasja, et absoluutselt kõik universumi kehad, sealhulgas needmis asuvad Maal, suhtlevad üksteisega. Seda vastasmõju nimetatakse gravitatsiooniks, samas kui universaalse gravitatsiooni protsessi ennast nimetatakse gravitatsiooniks.

See vastastikmõju toimub kehade vahel, kuna erinev alt teistest on olemas eriline ainetüüp, mida teaduses nimetatakse gravitatsiooniväljaks. See väli eksisteerib ja toimib absoluutselt iga objekti ümber, samas kui selle eest pole kaitset, kuna sellel on võrratu võime tungida läbi mis tahes materjali.

gravitatsioonijõu määratlus
gravitatsioonijõu määratlus

Universaalse gravitatsiooni jõud, mille määratluse ja sõnastuse andis Isaac Newton, sõltub otseselt interakteeruvate kehade masside korrutisest ja pöördvõrdeliselt nende objektide vahelise kauguse ruudust. Newtoni sõnul, mida praktilised uuringud vaieldamatult kinnitavad, leitakse universaalse gravitatsioonijõud järgmise valemiga:

F=Mm/r2.

Selles on eriti oluline gravitatsioonikonstant G, mis on ligikaudu võrdne 6,6710-11(Nm2)/kg2.

Gravitatsioonijõud, millega kehad Maa poole tõmbavad, on Newtoni seaduse erijuht ja seda nimetatakse gravitatsiooniks. Sel juhul võib gravitatsioonikonstandi ja Maa enda massi tähelepanuta jätta, seega näeb gravitatsioonijõu leidmise valem välja järgmine:

F=mg.

Siin pole g muud kui raskuskiirendus, mille arvväärtus on ligikaudu 9,8 m/s2.

jõudugravitatsiooni
jõudugravitatsiooni

Newtoni seadus ei selgita mitte ainult otseselt Maal toimuvaid protsesse, vaid annab vastuse paljudele kogu päikesesüsteemi ehitusega seotud küsimustele. Eelkõige mõjutab planeetide liikumist nende orbiitidel otsustav alt taevakehade vaheline universaalne gravitatsioonijõud. Selle liikumise teoreetilise kirjelduse andis Kepler, kuid selle õigustamine sai võimalikuks alles pärast seda, kui Newton sõnastas oma kuulsa seaduse.

Newton ise ühendas maapealse ja maavälise gravitatsiooni nähtused lihtsa näite varal: kahurist tulistades ei lenda tuum otse, vaid mööda kaartrajektoori. Samal ajal lendab viimane püssirohu laengu ja tuuma massi suurenemisega üha kaugemale. Lõpuks, kui eeldada, et on võimalik hankida piisav alt püssirohtu ja kujundada selline kahur, et kahurikuul lendab ümber maakera, siis pärast seda liikumist see ei peatu, vaid jätkab ringikujulist (ellipsoidset) liikumist, pöörates. Maa tehissatelliiti. Selle tulemusena on gravitatsioonijõud looduses nii Maal kui ka kosmoses sama.

Soovitan: