КАТЕГОРИИ:
Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)
Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Деформація тіл. Закон Гука. Сила тертя.
|
|
|
|
Закон всесвітнього тяжіння: будь-які дві матеріальні точки притягають одна одну із силою, яка прямо пропорційна добутку їх мас і обернено пропорційна квадратові відстані між ними.
Вона застосована і для однорідних тіл сферичної форми,які не можуть вважатися матеріальними точками, тоді r – відстань між центрами тіл.
Коефіцієнт пропорційності G – гравітаційна стала.
G = 6,67.10 -11 H.м2 / кг2
Гравітаційну сталу вперше визначив за допомогою крутильних вагів англійський вчений Генрі Кавендіш. Цей дослід сучасники називали „зважування Землі”. Дійсно, із закону всесвітнього тяжіння випливає, що прискорення вільного падіння:
Знаючи гравітаційну сталу і радіус Землі, можна з цього співвідношення знайти масу Землі. Аналогічно (знаючи радіус орбіти Землі і тривалість року) можна знайти масу Сонця.
Закон всесвітнього тяжіння дозволив визначити причини морських припливів і відпливів, виміряти з невеликими місцевими відмінностями прискорення вільного падіння густину порід земної кори. На основі закону всесвітнього тяжіння було передвіщене і існування восьмої і дев`ятої планет Сонячної системи (Нептуна і Плутона). Ці планети були виявлені астрономами саме там, де вони мали знаходитися за результатами обчислень на основі закону всесвітнього тяжіння. Цей закон описує рух не тільки планет та їх супутників, але й цілих галактик.
Силою тяжіння називають силу притягання тіла до Землі.
За законом всесвітнього тяжіння сила, що діє на тіло з боку Землі, дорівнює:
де m — маса тіла, МЗ — маса Землі, RЗ — відстань між тілом і центром Землі (радіус Землі).
Прискорення, якого надає тілу сила тяжіння (прискорення вільного падіння), згідно з другим законом Ньютона:
Із отриманої формули видно, що прискорення вільного падіння на поверхні Землі дорівнює гравітаційній сталій, помноженій на масу Землі і поділеній на її радіус, тобто воно не залежить від маси тіла. Отже, сила всесвітнього тяжіння надає всім тілам однакового прискорення, бо вона залежить від маси тіла:
Якщо тіло перебуває на висоті h над поверхнею Землі, то прискорення вільного падіння визначається рівністю:
Оскільки сила тяжіння прямо пропорційна масі тіла, то останню можна визначити шляхом зважування. Позаяк FT = mg, то, вимірявши силу тяжіння, можна знайти масу:
Визначаючи масу за допомогою терезів, порівнюють сили тяжіння. Якщо терези перебувають у рівновазі, то на зважуване тіло і на гирі діють однакові сили тяжіння. Отже, їхні маси однакові.
Припустимо, що на стіл поклали тіло (мал. 1). На нього діє сила тяжіння (
), спрямована вертикально вниз. Під дією цієї сили тіло починає падати і зміщує вниз найближчі до нього частини стола. Стіл зазнає деформації, внаслідок чого виникає сила пружності (
), яка діє на тіло з боку стола і спрямована вертикально вгору. Коли сила пружності зрівняється з силою тяжіння, тіло перестане переміщуватися. Внаслідок взаємодії тіла зі столом тіло також деформується. У ньому виникає сила пружності, прикладена до стола, спрямована вертикально вниз і рівна за модулем силі пружності, яка діє на тіло з боку стола. Ця сила називається вагою тіла й позначається літерою Р.
Мал. 1
|
|
|
|
|
Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 102; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!