Система на всемирна гравитация. Законът и силата на всемирното притегляне

Вече знаете, че между всички тела съществуват сили на привличане, т.нар сили на всемирната гравитация.

Тяхното действие се проявява например в това, че телата падат на Земята, Луната се върти около Земята, а планетите се въртят около Слънцето. Ако гравитационните сили изчезнат, Земята ще отлети от Слънцето (фиг. 14.1).

Законът за всемирното притегляне е формулиран през втората половина на 17 век от Исак Нютон.
Две материални точки с маса m 1 и m 2, разположени на разстояние R, се привличат със сили, право пропорционални на произведението на техните маси и обратно пропорционални на квадрата на разстоянието между тях. Модул на всяка сила

Коефициентът на пропорционалност G се нарича гравитационна константа. (От латинското “gravitas” - тежест.) Измерванията показаха това

G = 6,67 * 10 -11 N * m 2 / kg 2. (2)

Законът за всемирното притегляне разкрива друго важна собственосттелесна маса: тя е мярка не само за инерцията на тялото, но и за неговите гравитационни свойства.

1. Какви са силите на привличане между две материални точки с тегло 1 kg всяка, разположени на разстояние 1 m една от друга? Колко пъти тази сила е по-голяма или по-малка от теглото на комар, чиято маса е 2,5 mg?

Такава малка стойност на гравитационната константа обяснява защо не забелязваме гравитационното привличане между обектите около нас.

Гравитационните сили се проявяват забележимо само когато поне едно от взаимодействащите тела има огромна маса - например звезда или планета.

3. Как ще се промени силата на привличане между две материални точки, ако разстоянието между тях се увеличи 3 пъти?

4. Две материални точки с маса m всяка се привличат със сила F. С каква сила се привличат материални точки с маса 2m и 3m, разположени на еднакво разстояние?

2. Движението на планетите около Слънцето

Разстоянието от Слънцето до всяка планета е многократно по-голямо от размера на Слънцето и планетата. Следователно, когато се разглежда движението на планетите, те могат да се считат за материални точки. Следователно силата на привличане на планетата към Слънцето

където m е масата на планетата, M С е масата на Слънцето, R е разстоянието от Слънцето до планетата.

Ще приемем, че планетата се движи около Слънцето равномерно в кръг. Тогава скоростта на движение на планетата може да се намери, ако вземем предвид, че ускорението на планетата a = v 2 /R се дължи на действието на гравитационната сила F на Слънцето и факта, че според втория закон на Нютон , F = ma.

5. Докажете, че скоростта на планетата

колкото по-голям е орбиталният радиус, толкова по-ниска е скоростта на планетата.

6. Радиусът на орбитата на Сатурн е приблизително 9 пъти по-голям от радиуса на орбитата на Земята. Намерете устно каква е приблизително скоростта на Сатурн, ако Земята се движи по своята орбита със скорост 30 km/s?

За време, равно на един оборотен период T, планетата, движеща се със скорост v, изминава разстояние равен на дължинатакръг с радиус R.

7. Докажете, че орбиталният период на планетата

От тази формула следва, че колкото по-голям е орбиталният радиус, толкова по-дълъг е орбиталният период на планетата.

9. Докажете това за всички планети слънчева система

Улика. Използвайте формула (5).
От формула (6) следва, че За всички планети в Слънчевата система отношението на куба на орбиталния радиус към квадрата на орбиталния период е еднакво. Този модел (нарича се третият закон на Кеплер) е открит от немския учен Йоханес Кеплер въз основа на резултатите от многогодишни наблюдения на датския астроном Тихо Брахе.

3. Условия за приложимост на формулата за закона за всемирното привличане

Нютон доказа, че формулата

F = G(m 1 m 2 /R 2)

За силата на привличане между две материални точки можете също да използвате:
– за хомогенни топки и сфери (R е разстоянието между центровете на топките или сферите, фиг. 14.2, а);

– за хомогенна топка (сфера) и материална точка (R е разстоянието от центъра на топката (сферата) до материалната точка, фиг. 14.2, б).

4. Гравитация и закон за всемирното притегляне

Второто от горните условия означава, че с помощта на формула (1) можете да намерите силата на привличане на тяло с произволна форма към хомогенна топка, която е много по-голяма от това тяло. Следователно, използвайки формула (1), е възможно да се изчисли силата на привличане към Земята на тяло, разположено на нейната повърхност (фиг. 14.3, а). Получаваме израз за гравитацията:

(Земята не е хомогенна сфера, но може да се счита за сферично симетрична. Това е достатъчно за възможността за прилагане на формула (1).)

10. Докажете, че близо до повърхността на Земята

Където M Earth е масата на Земята, R Earth е нейният радиус.
Улика. Използвайте формула (7) и факта, че F t = mg.

Използвайки формула (1), можете да намерите ускорението на гравитацията на височина h над повърхността на Земята (фиг. 14.3, b).

11. Докажете това

12. Какво е ускорението на гравитацията на височина над повърхността на Земята, равна на нейния радиус?

13. Колко пъти ускорението на гравитацията на повърхността на Луната е по-малко от това на повърхността на Земята?
Улика. Използвайте формула (8), в която замествате масата и радиуса на Земята с масата и радиуса на Луната.

14. Радиусът на звезда бяло джудже може да бъде равен на радиуса на Земята, а масата му може да бъде равна на масата на Слънцето. Какво е теглото на килограм тегло на повърхността на такова „джудже“?

5. Първа евакуационна скорост

Нека си представим, че много висока планинаТе инсталираха огромно оръдие и го стреляха в хоризонтална посока (фиг. 14.4).

Колкото по-голяма е началната скорост на снаряда, толкова по-напред ще падне. Той изобщо няма да падне, ако първоначалната му скорост е избрана така, че да се движи около Земята в кръг. Летейки в кръгова орбита, снарядът ще се превърне в изкуствен спътник на Земята.

Нека нашият сателитен снаряд се движи в ниска земна орбита (това е името на орбита, чийто радиус може да се приеме равен на радиуса на Земята R Земя).
При равномерно движение в кръг спътникът се движи с центростремително ускорение a = v2/REarth, където v е скоростта на спътника. Това ускорение се дължи на действието на гравитацията. Следователно спътникът се движи с гравитационно ускорение, насочено към центъра на Земята (фиг. 14.4). Следователно a = g.

15. Докажете, че при движение в ниска околоземна орбита скоростта на спътника

Улика. Използвайте формулата a = v 2 /r за центростремително ускорение и факта, че когато се движите в орбита с радиус R Земята, ускорението на сателита е равно на ускорението на гравитацията.

Скоростта v 1, която трябва да се придаде на тялото, така че то да се движи под въздействието на гравитацията в кръгова орбита близо до повърхността на Земята, се нарича първа изходна скорост. Тя е приблизително равна на 8 km/s.

16. Изразете първата скорост на бягство по отношение на гравитационната константа, масата и радиуса на Земята.

Улика. Във формулата, получена в предходната задача, заменете масата и радиуса на Земята с масата и радиуса на Луната.

За да може едно тяло да напусне завинаги околностите на Земята, трябва да му се даде скорост от приблизително 11,2 km/s. Нарича се втора евакуационна скорост.

6. Как е измерена гравитационната константа

Ако приемем, че гравитационното ускорение g близо до повърхността на Земята, масата и радиусът на Земята са известни, тогава стойността на гравитационната константа G може лесно да се определи с помощта на формула (7). Проблемът обаче е, че до края на 18 век масата на Земята не може да бъде измерена.

Следователно, за да се намери стойността на гравитационната константа G, беше необходимо да се измери силата на привличане на две тела с известна маса, разположени на определено разстояние едно от друго. В края на 18 век английският учен Хенри Кавендиш успява да проведе такъв експеримент.

Той окачи лек хоризонтален прът с малки метални топки a и b на тънка еластична нишка и, използвайки ъгъла на въртене на нишката, измери притегателните сили, действащи върху тези топки от големи метални топки A и B (фиг. 14.5). Ученият измерва малки ъгли на въртене на конеца чрез изместване на „зайчето“ от огледалото, прикрепено към конеца.

Експериментът на Кавендиш е наречен образно „претегляне на Земята“, тъй като този експеримент дава възможност за първи път да се измери масата на Земята.

18. Изразете масата на Земята чрез G, g и R Земя.

Допълнителни въпроси и задачи

19. Два кораба с тегло 6000 тона всеки се привличат със сили от 2 mN. Какво е разстоянието между корабите?

20. С каква сила Слънцето привлича Земята?

21. С каква сила привлича Слънцето човек с тегло 60 kg?

22. Какво е ускорението на гравитацията на разстояние от повърхността на Земята, равно на нейния диаметър?

23. Колко пъти ускорението на Луната, дължащо се на гравитацията на Земята, е по-малко от ускорението на гравитацията на повърхността на Земята?

24. Ускорението на свободното падане на повърхността на Марс е 2,65 пъти по-малко от ускорението на свободното падане на повърхността на Земята. Радиусът на Марс е приблизително 3400 км. Колко пъти масата на Марс е по-малка от масата на Земята?

25. Какъв е орбиталният период на изкуствен спътник на Земята в ниска околоземна орбита?

26. Каква е първата скорост на бягство за Марс? Масата на Марс е 6,4 * 10 23 кг, а радиусът е 3400 км.

Реших, доколкото мога, да се спра по-подробно на осветлението. научно наследствоАкадемик Николай Викторович Левашов, защото виждам, че неговите произведения днес все още не са толкова търсени, колкото трябва да бъдат в общество на истински свободни и разумни хора. Хората са неподвижни не разбирамстойността и значението на неговите книги и статии, защото те не осъзнават степента на измама, в която живеем през последните няколко века; не разбират, че информацията за природата, която смятаме за позната и следователно вярна, е такава 100% невярно; и умишлено са ни наложени, за да скрият истината и да ни попречат да се развиваме в правилната посока...

Закон за гравитацията

Защо трябва да се справяме с тази гравитация? Няма ли нещо друго, което знаем за нея? Какво казваш? Вече знаем много за гравитацията! Например, Wikipedia любезно ни казва това « Земно притегляне (атракция, в световен мащаб, земно притегляне) (от латински gravitas - „гравитация“) - универсалното фундаментално взаимодействие между всички материални тела. В приближението на ниски скорости и слабо гравитационно взаимодействие се описва от теорията на гравитацията на Нютон, в общия случай се описва обща теорияОтносителността на Айнщайн..."Тези. Просто казано, това интернет бърборене казва, че гравитацията е взаимодействието между всички материални тела, и дори по-просто казано - взаимно привличанематериални тела едно към друго.

Появата на такова мнение дължим на тов. Исак Нютон, на когото се приписва откритието през 1687 г "Законът за всемирното привличане", според който всички тела уж се привличат едно към друго пропорционално на техните маси и обратно пропорционално на квадрата на разстоянието между тях. Добрата новина е, че другар. Исак Нютон е описан в Педия като високообразован учен, за разлика от другаря. , на когото се приписва откритието електричество…

Интересно е да се разгледа измерението на „Силата на привличане” или „Силата на гравитацията”, което следва от другар. Исак Нютон, имащ следната форма: F=m 1 *m 2 /r 2

Числителят е произведението на масите на две тела. Това дава измерението "килограми на квадрат" - кг 2. Знаменателят е "разстоянието" на квадрат, т.е. квадратни метри - м 2. Но силата не се измерва в странно kg 2 /m 2, и в не по-малко странно kg*m/s 2! Оказва се несъответствие. За да го премахнат, „учените“ измислиха коефициент, т.нар. "гравитационна константа" Ж , равно на приблизително 6,67545×10 −11 m³/(kg s²). Ако сега умножим всичко, ще получим правилното измерение на „Гравитацията“. kg*m/s 2, и тази абракадабра се нарича във физиката "нютон", т.е. силата в днешната физика се измерва в "".

Чудя се какво физически смисълима коеф Ж , за нещо намаляване на резултата в 600 милиарди пъти? Нито един! „Учените“ го нарекоха „коефициент на пропорционалност“. И го въведоха за настройкаразмери и резултати за най-желаните! Такава наука имаме днес... Трябва да се отбележи, че за да се объркат учените и да се скрият противоречията, измервателните системи във физиката са променяни няколко пъти - т.нар. "системи единици". Ето имената на някои от тях, които се смениха едно с друго, когато възникна необходимостта от създаване на нови камуфлажи: MTS, MKGSS, SGS, SI...

Би било интересно да попитам другар. Исак: а как се е досетилче има естествен процес на привличане на тела едно към друго? Как се е досетил, че “Силата на привличане” е пропорционална именно на произведението на масите на две тела, а не на тяхната сума или разлика? кактолкова успешно ли е разбрал, че тази Сила е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между телата, а не на куба, удвоената или дробната степен? Къдетопри другар такива необясними предположения са се появили преди 350 години? В крайна сметка той не е провеждал никакви експерименти в тази област! И ако вярвате на традиционната версия на историята, в онези времена дори владетелите не са били напълно прави, но ето такова необяснимо, просто фантастично прозрение! Където?

да от нищото! Другарю Айзък нямаше представа за нещо подобно и не разследваше нищо подобно и не се отвори. Защо? Защото в действителност физическият процес " атракция тел"един на друг не съществува,и съответно няма Закон, който да описва този процес (това ще бъде убедително доказано по-долу)! В действителност другарю Нютон по нашенски нечленоразделно, просто приписаниоткриването на закона за "Всемирната гравитация", което му дава титлата "един от създателите на класическата физика"; по същия начин, както едно време приписваха на другар. Бене Франклин, която имаше 2 класаобразование. В „Средновековна Европа“ това не беше така: имаше голямо напрежение не само с науките, но и с живота...

Но, за наше щастие, в края на миналия век руският учен Николай Левашов написа няколко книги, в които даде „азбуката и граматиката“ неизкривено знание; върна на земляните разрушената преди това научна парадигма, с помощта на която лесно обясненопочти всички „неразрешими” мистерии на земната природа; обясни основите на устройството на Вселената; показа при какви условия на всички планети, на които възникват необходими и достатъчни условия, живот- жива материя. Обяснено какъв вид материя може да се счита за жива и каква физически смисълестествен процес т.нар живот" Освен това той обясни кога и при какви условия придобива „живата материя“. Интелигентност, т.е. осъзнава съществуването си – става интелигентен. Николай Викторович Левашовпредаде много на хората в своите книги и филми неизкривено знание. Между другото той обясни какво "земно притегляне", откъде идва, как работи, какво е действителното му физическо значение. Най-вече това е написано в книги и. Сега нека да разгледаме "Закона за всемирното привличане"...

„Законът за всемирното привличане“ е измислица!

Защо толкова смело и самоуверено критикувам физиката, „откритието” на тов. Исак Нютон и самият „велик“ „Закон за всемирното привличане“? Да, защото този “Закон” е измислица! Измама! Измислица! Измама от световен мащаб, за да доведе земната наука до задънена улица! Същата далавера със същите цели като прословутата „Теория на относителността” на тов. Айнщайн.

доказателство?Ако обичате, ето ги: много точни, стриктни и убедителни. Те са превъзходно описани от автора О.Х. Деревенски в неговата прекрасна статия. Поради факта, че статията е доста дълга, ще я дам тук кратка версиянякои доказателства за фалшивостта на „Закона за всемирното привличане“, а гражданите, интересуващи се от подробности, ще прочетат сами останалото.

1. В нашата Слънчева системаСамо планетите и Луната, спътник на Земята, имат гравитация. Спътниците на другите планети, а те са повече от шест дузини, нямат гравитация! Тази информация е напълно открита, но не се рекламира от „учените”, защото е необяснима от гледна точка на тяхната „наука”. Тези. b О Повечето от обектите в нашата слънчева система нямат гравитация – те не се привличат един друг! И това напълно опровергава "Закона за всемирното привличане".

2. Опитът на Хенри Кавендишпривличането на масивни слитъци един към друг се счита за неопровержимо доказателство за наличието на привличане между телата. Но въпреки своята простота, това преживяване не е открито възпроизведено никъде. Очевидно, защото не дава ефекта, който някои хора някога обявиха. Тези. Днес, с възможност за строга проверка, опитът не показва никакво привличане между телата!

3. Изстрелване на изкуствен спътникв орбита около астероид. средата на февруари 2000 Американците изпратиха космическа сонда БЛИЗО ДОдостатъчно близо до астероида Ерос, изравни скоростта и започна да чака сондата да бъде уловена от гравитацията на Ерос, т.е. когато сателитът е леко привлечен от гравитацията на астероида.

Но по някаква причина първата среща не мина добре. Вторият и следващите опити да се предаде на Ерос имаха абсолютно същия ефект: Ерос не искаше да привлече американската сонда БЛИЗО ДО, и без допълнителна поддръжка на двигателя, сондата не остана близо до Ерос . Тази космическа дата завърши с нищо. Тези. няма привличанемежду сондата и земята 805 kg и астероид с тегло над 6 трилионатона не можаха да бъдат намерени.

Тук няма как да не отбележим необяснимата упоритост на американците от НАСА, защото руският учен Николай Левашов, живеещ по това време в САЩ, които тогава смята за съвсем нормална страна, пише и превежда английски езики публикуван в 1994 вашата година известна книга, в който обясни „на пръсти“ всичко, което трябва да знаят специалистите от НАСА, за да направят своята сонда БЛИЗО ДОне се мотаеше като безполезно парче желязо в космоса, но донесе поне някаква полза на обществото. Но, очевидно, прекомерната самонадеяност е изиграла своя номер на „учените“ там.

4. Следващ опитреши да повтори еротичния експеримент с астероид японски. Те избраха астероид, наречен Итокава, и го изпратиха на 9 май 2003 година към него е добавена сонда, наречена (“Falcon”). През септември 2005 година сондата се приближи до астероида на разстояние 20 км.

Като взеха предвид опита на „глупавите американци“, умните японци оборудваха сондата си с няколко двигателя и автономна системанавигация на малък обсег с лазерни далекомери, за да може да се доближи до астероида и да се движи около него автоматично, без участието на наземни оператори. „Първият брой на тази програма се оказа комедиен трик с кацането на малък изследователски робот на повърхността на астероид. Сондата се спусна на изчислената височина и внимателно изпусна робота, който трябваше бавно и плавно да падне на повърхността. Но... не падна. Бавно и гладко той беше отнесен някъде далеч от астероида. Там той изчезна безследно... Следващият номер от програмата отново се оказа комедиен трик с краткотрайно кацане на сонда на повърхността „за вземане на почвена проба“. Той стана комичен, защото, за да гарантира най-добра работалазерни далекомери, върху повърхността на астероида беше пусната отразяваща маркерна топка. На тази топка също нямаше двигатели и... накратко, топката не беше на правилното място... Така че дали японският "Фалкон" е кацнал на Итокава и какво е направил върху него, ако седне, не се знае на науката..." Заключение: японското чудо, което Хаябуса не успя да открие няма привличанемежду земята на сондата 510 kg и маса на астероид 35 000 тона

Отделно бих искал да отбележа, че изчерпателното обяснение на природата на гравитацията от руския учен Николай Левашовдаде в книгата си, която публикува за първи път 2002 година - почти година и половина преди пускането на японския Falcon. И въпреки това японските „учени“ последваха точно стъпките на своите американски колеги и внимателно повториха всички техни грешки, включително кацането. Това е толкова интересна приемственост на „научното мислене“...

5. Откъде идват приливите и отливите?Много интересен феномен, описан в литературата, меко казано, не е съвсем правилен. “...Има учебници по физика, където е написано какви трябва да бъдат - в съответствие със “закона за всемирното привличане”. Има и уроци по океанография, където пише какви са, приливите и отливите, Всъщност.

Ако тук действа законът за всемирното притегляне и океанската вода се привлича, наред с други неща, към Слънцето и Луната, тогава „физическите“ и „океанографските“ модели на приливите и отливите трябва да съвпадат. Така че те съвпадат или не? Оказва се, че да се каже, че те не съвпадат, означава да не се каже нищо. Защото „физическата” и „океанографската” картина нямат никаква връзка една с друга нищо общо... Действителната картина на приливните явления се различава толкова много от теоретичната - както качествено, така и количествено - че въз основа на такава теория е невъзможно да се изчислят предварително приливите и отливите невъзможен. Да, никой не се опитва да направи това. В крайна сметка не е луд. Ето как го правят: за всяко пристанище или друга точка, която представлява интерес, динамиката на нивото на океана се моделира чрез сумата от трептения с амплитуди и фази, които се намират чисто емпирично. И след това те екстраполират това количество колебания напред - и вие получавате предварителни изчисления. Щастливи са капитаните на корабите – добре, добре!..” Всичко това означава, че и нашите земни приливи и отливи са не се подчинявай„Законът за всемирното притегляне“.

Какво всъщност е гравитацията?

Истинската природа на гравитацията за първи път в съвременна историяАкадемик Николай Левашов ясно описва във фундамента научна работа. За да може читателят да разбере по-добре написаното по отношение на гравитацията, ще дам малко предварително обяснение.

Пространството около нас не е празно. Той е изцяло изпълнен с много различни въпроси, които академик Н.В. Левашов на име "основни въпроси". Преди това учените наричаха всичко това бунт на материята "етер"и дори получи убедителни доказателства за съществуването си (известните експерименти на Дейтън Милър, описани в статията на Николай Левашов „Теорията на Вселената и обективната реалност“). Съвременните „учени“ са отишли ​​много по-далеч и сега те "етер"Наречен « тъмна материя» . Колосален прогрес! Някои материи в „етера“ взаимодействат една с друга в една или друга степен, други не. И някои първични материи започват да взаимодействат помежду си, попадайки в променени външни условияв определени кривини на пространството (нееднородности).

Изкривяването на пространството се появява в резултат на различни експлозии, включително „експлозии на свръхнова“. « Когато избухне свръхнова, възникват колебания в размерността на пространството, подобни на вълните, които се появяват на повърхността на водата след хвърляне на камък. Масите на материята, изхвърлени по време на експлозията, запълват тези нехомогенности в измерението на пространството около звездата. От тези маси материя, планетите (и) започват да се формират..."

Тези. планетите не се образуват от космически отпадъци, както твърдят съвременните „учени” по някаква причина, а се синтезират от материята на звездите и други първични материи, които започват да взаимодействат помежду си в подходящи нееднородности на пространството и образуват т.нар. "хибридна материя". Именно от тези „хибридни материи“ се формират планетите и всичко останало в нашето пространство. нашата планета, подобно на другите планети, не е просто „парче камък“, а много сложна система, състояща се от няколко сфери, вложени една в друга (виж). Най-плътната сфера се нарича "физически плътно ниво" - това е, което виждаме, т.нар. физически свят. Второплътността на сферата е малко по-голям размер- това е т.нар „ефирно материално ниво“ на планетата. третосфера – “астрално материално ниво”. Четвъртосферата е „първото умствено ниво“ на планетата. Петосферата е „второто умствено ниво“ на планетата. И шестосферата е „третото умствено ниво“ на планетата.

Нашата планета трябва да се разглежда само като съвкупността от тези шест сфери– шест материални нива на планетата, вложени едно в друго. Само в този случай можете да получите пълно разбиране за структурата и свойствата на планетата и процесите, протичащи в природата. Фактът, че все още не можем да наблюдаваме процесите, протичащи извън физически плътната сфера на нашата планета, не означава, че „там няма нищо“, а само че в момента нашите сетива не са адаптирани от природата за тези цели. И още нещо: нашата Вселена, нашата планета Земя и всичко останало в нашата Вселена се формира от седем различни видовепървичната материя се слива в шестхибридните въпроси. И това не е нито божествено, нито уникално явление. Това е просто качествената структура на нашата Вселена, определена от свойствата на разнородността, в която е била формирана.

Нека продължим: планетите се образуват от сливането на съответната първична материя в области на нехомогенност в пространството, които притежават подходящи за това свойства и качества. Но тези, както и всички други области на космоса, съдържат огромен брой първична материя(свободни форми на материя) от различни видове, които не взаимодействат или взаимодействат много слабо с хибридната материя. Намирайки се в зона на хетерогенност, много от тези първични материи са засегнати от тази хетерогенност и се втурват към нейния център, в съответствие с градиента (разликата) на пространството. И ако планета вече се е формирала в центъра на тази хетерогенност, тогава първичната материя, движеща се към центъра на хетерогенността (и центъра на планетата), създава насочен поток, което създава т.нар. гравитационно поле. И съответно под земно притеглянеВие и аз трябва да разберем въздействието на насочения поток от първична материя върху всичко по пътя си. Тоест, просто казано, гравитацията притискаматериални обекти към повърхността на планетата от потока на първичната материя.

Не е ли, реалностмного различен от фиктивния закон на „взаимното привличане“, който уж съществува навсякъде по причина, която никой не разбира. Реалността е много по-интересна, много по-сложна и много по-проста в същото време. Следователно физиката на реалните природни процеси е много по-лесна за разбиране от фиктивните. И използването на реални знания води до истински открития и ефективно използване на тези открития, а не до измислени.

Анти-гравитация

Като пример за днешната научна профанацияможем накратко да анализираме обяснението на „учените“ за факта, че „лъчите на светлината са огънати близо до големи маси“ и следователно можем да видим какво е скрито от нас от звездите и планетите.

Наистина можем да наблюдаваме обекти в Космоса, които са скрити от нас от други обекти, но това явление няма нищо общо с масите от обекти, тъй като не съществува „универсалното“ явление, т.е. няма звезди, няма планети НЕне привличат лъчи към себе си и не огъват траекторията им! Защо тогава се „огъват“? На този въпрос има много прост и убедителен отговор: лъчите не са огънати! Те са просто не се разпространяват в права линия, както сме свикнали да разбираме, но в съответствие с форма на пространството. Ако разглеждаме лъч, преминаващ близо до голямо космическо тяло, тогава трябва да имаме предвид, че лъчът се огъва около това тяло, защото е принуден да следва кривината на пространството, като път с подходяща форма. И просто няма друг начин за лъча. Лъчът няма как да не се огъва около това тяло, защото пространството в тази област има такава извита форма... Малко допълнение към казаното.

Сега, връщайки се към анти-гравитация, става ясно защо човечеството не успява да хване тази гадна „антигравитация” или да постигне поне нещо от това, което умните функционери на фабриката за мечти ни показват по телевизията. Умишлено сме принудениПовече от сто години двигателите с вътрешно горене или реактивните двигатели се използват почти навсякъде, въпреки че са много далеч от съвършенството по отношение на принципа на работа, дизайна и ефективността. Умишлено сме принудениизвличат с помощта на различни генератори с циклопски размери и след това предават тази енергия чрез проводници, където b Опо-голямата част от него се разсейвав космоса! Умишлено сме принуденида живеем живота на неразумни същества, следователно няма защо да се учудваме, че не успяваме в нищо смислено нито в науката, нито в технологиите, нито в икономиката, нито в медицината, нито в организирането на достоен живот в обществото.

Сега ще ви дам няколко примера за създаването и използването на антигравитацията (известна още като левитация) в нашия живот. Но тези методи за постигане на антигравитация най-вероятно са открити случайно. И за да създадете съзнателно наистина полезно устройство, което прилага антигравитация, трябва да знамистинската природа на явлението гравитация, проучванего, анализирайте и разбирамцялата му същност! Само тогава можем да създадем нещо разумно, ефективно и наистина полезно за обществото.

Най-разпространеният у нас уред, който използва антигравитация е балони многото му вариации. Ако е пълна с топъл въздух или газ, който е по-лек от атмосферната газова смес, топката ще има тенденция да лети нагоре, а не надолу. Този ефект е известен на хората от много дълго време, но все пак няма изчерпателно обяснение– такова, което вече няма да повдига нови въпроси.

Кратко търсене в YouTube доведе до откритието голямо числовидеоклипове, които демонстрират доста реални примерианти-гравитация. Ще изброя някои от тях тук, за да можете да видите, че антигравитацията ( левитация) наистина съществува, но... все още не е обяснено от никой от "учените", явно гордостта не позволява...

В курса по физика за 7. клас сте изучавали явлението универсална гравитация. Тя се крие във факта, че между всички тела във Вселената съществуват гравитационни сили.

Нютон стига до извода за съществуването на универсални гравитационни сили (те се наричат ​​още гравитационни сили) в резултат на изучаване на движението на Луната около Земята и планетите около Слънцето.

Заслугата на Нютон се състои не само в блестящото му предположение за взаимното привличане на телата, но и в това, че той успя да намери закона за тяхното взаимодействие, тоест формула за изчисляване на гравитационната сила между две тела.

Законът за всемирното притегляне гласи:

• всякакви две тела се привличат със сила, право пропорционална на масата на всяко от тях и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях

където F е големината на вектора на гравитационно привличане между тела с маси m 1 и m 2, g е разстоянието между телата (техните центрове); G е коефициентът, който се нарича гравитационна константа.

Ако m 1 = m 2 = 1 kg и g = 1 m, тогава, както се вижда от формулата, гравитационната константа G е числено равна на силата F. С други думи, гравитационната константа е числено равна на силата F на привличане на две тела с тегло 1 kg всяко, разположени на разстояние 1 m едно от друго. Измерванията показват това

G = 6,67 10 -11 Nm 2 /kg 2.

Формулата дава точен резултатпри изчисляване на силата на универсалната гравитация в три случая: 1) ако размерите на телата са незначителни в сравнение с разстоянието между тях (фиг. 32, а); 2) ако и двете тела са хомогенни и имат сферична форма (фиг. 32, b); 3) ако едно от взаимодействащите тела е топка, чиито размери и маса са значително по-големи от тези на второто тяло (с всякаква форма), разположено на повърхността на тази топка или близо до нея (фиг. 32, в).

Ориз. 32. Условия, определящи границите на приложимост на закона за всемирното привличане

Третият от разгледаните случаи е основата за изчисляване, използвайки дадената формула, силата на привличане към Земята на всяко от телата, разположени на нея. В този случай радиусът на Земята трябва да се приеме като разстояние между телата, тъй като размерите на всички тела, разположени на нейната повърхност или близо до нея, са незначителни в сравнение с радиуса на Земята.

Според третия закон на Нютон ябълка, окачена на клон или падаща от него с ускорението на свободното падане, привлича Земята към себе си със същата сила, с която Земята я привлича. Но ускорението на Земята, причинено от силата на нейното привличане към ябълката, е близо до нула, тъй като масата на Земята е несъизмеримо по-голяма от масата на ябълката.

Въпроси

1. Какво се наричаше универсална гравитация?
2. Какво е другото име за силите на универсалната гравитация?
3. Кой откри закона за всемирното притегляне и през кой век?
4. Формулирайте закона за всемирното привличане. Запишете формула, изразяваща този закон.
5. В какви случаи трябва да се прилага законът за всемирното притегляне за изчисляване на гравитационните сили?
6. Привлича ли Земята ябълка, висяща на клон?

Упражнение 15

1. Дайте примери за проявата на гравитацията.
2. Космическата станция лети от Земята до Луната. Как се променя в този случай модулът на вектора на силата му на привличане към Земята; до Луната? Станцията привлича ли се към Земята и Луната с еднакви или различни по големина сили, когато е по средата между тях? Ако силите са различни, коя е по-голяма и с колко пъти? Обосновете всички отговори. (Известно е, че масата на Земята е около 81 пъти по-голяма от масата на Луната.)
3. Известно е, че масата на Слънцето е 330 000 пъти по-голяма от масата на Земята. Вярно ли е, че Слънцето привлича Земята 330 000 пъти по-силно, отколкото Земята привлича Слънцето? Обяснете отговора си.
4. Топката, хвърлена от момчето, се движеше нагоре известно време. В същото време скоростта му намалява през цялото време, докато стане равна на нула. След това топката започна да пада с нарастваща скорост. Обяснете: а) дали силата на гравитацията към Земята е действала върху топката по време на нейното движение нагоре; надолу; б) какво е причинило намаляването на скоростта на топката, докато се движи нагоре; увеличаване на скоростта му при движение надолу; в) защо, когато топката се движи нагоре, скоростта й намалява, а когато се движи надолу, се увеличава.
5. Човек, стоящ на Земята, привлечен ли е от Луната? Ако е така, от какво го привлича повече - от Луната или от Земята? Привлича ли Луната този човек? Обосновете отговорите си.

В природата съществуват различни сили, които характеризират взаимодействието на телата. Нека разгледаме силите, които възникват в механиката.

Гравитационни сили.Вероятно първата сила, чието съществуване човекът е осъзнал, е силата на гравитацията, действаща върху тела от Земята.

И отне много векове, за да разберат хората, че силата на гравитацията действа между всякакви тела. И отне много векове, за да разберат хората, че силата на гравитацията действа между всякакви тела. Английският физик Нютон е първият, който разбира този факт. Анализирайки законите, управляващи движението на планетите (законите на Кеплер), той стига до извода, че наблюдаваните закони за движение на планетите могат да бъдат изпълнени само ако между тях съществува сила на привличане, право пропорционална на техните маси и обратно пропорционална на квадрат на разстоянието между тях.

Нютон формулира закон на всемирното притегляне. Всякакви две тела се привличат. Силата на привличане между точкови теланасочена по правата, която ги свързва, право пропорционална на масите на двете и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях:

В този случай под точкови тела се разбират тела, чиито размери са многократно по-малки от разстоянието между тях.

Силите на всемирното притегляне се наричат ​​гравитационни сили. Коефициентът на пропорционалност G се нарича гравитационна константа. Стойността му е определена експериментално: G = 6,7 10¯¹¹ N m² / kg².

Земно притеглянедействаща в близост до земната повърхност е насочена към нейния център и се изчислява по формулата:

където g е ускорението на гравитацията (g = 9,8 m/s²).

Ролята на гравитацията в живата природа е много важна, тъй като размерът, формата и пропорциите на живите същества до голяма степен зависят от нейната величина.

Телесно тегло.Нека да разгледаме какво се случва, когато някакъв товар се постави върху хоризонтална равнина (опора). В първия момент след спускането на товара той започва да се движи надолу под действието на гравитацията (фиг. 8).

Равнината се огъва и се появява еластична сила (опорна реакция), насочена нагоре. След като еластичната сила (Fу) балансира силата на гравитацията, спускането на тялото и отклонението на опората ще спрат.

Отклонението на опората е възникнало под действието на тялото, следователно върху опората от страната на тялото действа определена сила (P), която се нарича теглото на тялото (фиг. 8, b). Според третия закон на Нютон теглото на тялото е равно на силата на реакция на земята и е насочена в обратна посока.

P = - Fу = Fтежък.

Телесно тегло се нарича силата P, с която тялото действа върху неподвижна спрямо него хоризонтална опора.

Тъй като силата на гравитацията (тежестта) е приложена към опората, тя се деформира и поради своята еластичност противодейства на силата на гравитацията. Силите, развити в този случай от страна на опората, се наричат ​​сили на опорна реакция, а самото явление на развитие на противодействието се нарича опорна реакция. Според третия закон на Нютон опорната противодействаща сила е равна по големина на силата на тежестта на тялото и противоположна по посока.

Ако човек върху опора се движи с ускорението на частите на тялото му, насочено от опората, тогава силата на реакция на опората се увеличава с количеството ma, където m е масата на човека и е ускорението, с което части от тялото му се движат. Тези динамични ефекти могат да бъдат записани с помощта на тензометрични устройства (динамограми).

Теглото не трябва да се бърка с телесното тегло. Масата на тялото характеризира неговите инертни свойства и не зависи нито от силата на гравитацията, нито от ускорението, с което се движи.

Теглото на тялото характеризира силата, с която то действа върху опората и зависи както от силата на гравитацията, така и от ускорението на движението.

Например на Луната теглото на едно тяло е приблизително 6 пъти по-малко от теглото на тяло на Земята.Масата и в двата случая е еднаква и се определя от количеството материя в тялото.

В ежедневието, технологиите и спорта теглото често се посочва не в нютони (N), а в килограми сила (kgf). Преходът от една единица към друга се извършва по формулата: 1 kgf = 9,8 N.

Когато опората и тялото са неподвижни, тогава масата на тялото е равна на гравитацията на това тяло. Когато опората и тялото се движат с известно ускорение, тогава, в зависимост от посоката си, тялото може да изпита безтегловност или претоварване. Когато ускорението съвпада по посока и е равно на ускорението на гравитацията, теглото на тялото ще бъде нула, следователно възниква състояние на безтегловност (ISS, високоскоростен асансьор при спускане). Когато ускорението на опорното движение е противоположно на ускорението на свободното падане, човекът изпитва претоварване (изстрелване на човек от повърхността на Земята космически кораб, Високоскоростен асансьор нагоре).

Най-важното явление, постоянно изучавано от физиците, е движението. Електромагнитни явления, закони на механиката, термодинамични и квантови процеси - всичко това е широк спектър от фрагменти от Вселената, изучавани от физиката. И всички тези процеси се свеждат по един или друг начин до едно – до.

Във връзка с

Всичко във Вселената се движи. Гравитацията е често срещано явление за всички хора от детството, ние сме родени в гравитационното поле на нашата планета, това физическо явлениесе възприема от нас на най-дълбоко интуитивно ниво и, изглежда, дори не изисква изучаване.

Но, уви, въпросът е защо и как всички тела се привличат, остава и до днес неразкрит напълно, въпреки че е проучен надлъж и нашир.

В тази статия ще разгледаме какво представлява универсалната гравитация на Нютон - класическа теорияземно притегляне. Въпреки това, преди да преминем към формули и примери, ще говорим за същността на проблема с привличането и ще му дадем определение.

Може би изучаването на гравитацията стана началото на естествената философия (науката за разбиране на същността на нещата), може би естествената философия породи въпроса за същността на гравитацията, но по един или друг начин въпросът за гравитацията на телата започва да се интересува от древна Гърция.

Движението се разбира като същността на сетивната характеристика на тялото или по-скоро тялото се движи, докато наблюдателят го вижда. Ако не можем да измерим, претеглим или усетим дадено явление, означава ли това, че това явление не съществува? Естествено, това не означава. И тъй като Аристотел разбира това, започват размисли върху същността на гравитацията.

Както се оказва днес, след много десетки векове, гравитацията е в основата не само на гравитацията и привличането на нашата планета, но и в основата на произхода на Вселената и почти всички съществуващи елементарни частици.

Задача за движение

Нека проведем мисловен експеримент. Да вземем лява ръкамалка топка. Да вземем същия отдясно. Нека пуснем дясната топка и тя ще започне да пада надолу. Лявата остава в ръката, все още е неподвижна.

Нека мислено спрем хода на времето. Падащата дясна топка „виси“ във въздуха, лявата все още остава в ръката. Дясната топка е надарена с „енергията“ на движение, лявата не. Но каква е дълбоката, значима разлика между тях?

Къде, в коя част на падащата топка пише, че трябва да се движи? Има същата маса, същия обем. Той има същите атоми и те не се различават от атомите на топката в покой. Топка има? Да, това е правилният отговор, но как топката знае какво има потенциална енергия, къде е записана в нея?

Именно това е задачата, която си поставят Аристотел, Нютон и Алберт Айнщайн. И тримата брилянтен мислителНие частично решихме този проблем за себе си, но днес има редица въпроси, които изискват решение.

Гравитацията на Нютон

През 1666 г. най-големият английски физик и механик И. Нютон открива закон, който може да изчисли количествено силата, поради която цялата материя във Вселената се стреми една към друга. Това явление се нарича универсална гравитация. Когато ви попитат: „Формулирайте закона за всемирното притегляне“, отговорът ви трябва да звучи така:

Локализира се силата на гравитационното взаимодействие, допринасяща за привличането на две тела правопропорционална на масите на тези телаи обратно пропорционално на разстоянието между тях.

важно!Законът за привличането на Нютон използва термина "разстояние". Този термин трябва да се разбира не като разстоянието между повърхностите на телата, а като разстоянието между техните центрове на тежестта. Например, ако две топки с радиуси r1 и r2 лежат една върху друга, тогава разстоянието между техните повърхности е нула, но има сила на привличане. Работата е там, че разстоянието между техните центрове r1+r2 е различно от нула. В космически мащаб това уточнение не е важно, но за спътник в орбита това разстояние е равно на височината над повърхността плюс радиуса на нашата планета. Разстоянието между Земята и Луната също се измерва като разстоянието между техните центрове, а не като техните повърхности.

За закона на гравитацията формулата е следната:

,

• F – сила на привличане,
• – маси,
• r – разстояние,
• G – гравитационна константа, равна на 6,67·10−11 m³/(kg·s²).

Какво е теглото, ако просто погледнем силата на гравитацията?

Силата е векторна величина, но в закона за всемирното привличане тя традиционно се записва като скалар. Във векторно изображение законът ще изглежда така:

.

Но това не означава, че силата е обратно пропорционална на куба на разстоянието между центровете. Отношението трябва да се възприема като единичен вектор, насочен от един център към друг:

.

Закон за гравитационното взаимодействие

Тегло и гравитация

След като разгледахме закона за гравитацията, можем да разберем, че не е изненадващо, че ние лично усещаме гравитацията на Слънцето много по-слабо от земната. Въпреки че масивното Слънце има голяма маса, то е много далеч от нас. също е далеч от Слънцето, но се привлича от него, тъй като има голяма маса. Как да намерим гравитационната сила на две тела, а именно как да изчислим гравитационната сила на Слънцето, Земята и теб и мен - ще се занимаем с този въпрос малко по-късно.

Доколкото знаем, силата на гравитацията е:

където m е нашата маса, а g е ускорението на свободното падане на Земята (9,81 m/s 2).

важно!Няма два, три, десет вида притегателни сили. Гравитацията е единствената сила, която дава количествена характеристика на привличането. Теглото (P = mg) и гравитационната сила са едно и също нещо.

Ако m е нашата маса, M е масата на земното кълбо, R е неговият радиус, тогава гравитационната сила, действаща върху нас, е равна на:

Така, тъй като F = mg:

.

Масите m се намаляват, а изразът за ускорението на свободното падане остава:

Както виждаме, ускорението на гравитацията е наистина постоянна величина, тъй като формулата му включва постоянни величини - радиуса, масата на Земята и гравитационната константа. Замествайки стойностите на тези константи, ще се уверим, че ускорението на гравитацията е равно на 9,81 m / s 2.

На различни географски ширини радиусът на планетата е малко по-различен, тъй като Земята все още не е перфектна сфера. Поради това ускорението на свободното падане в отделни точки на земното кълбо е различно.

Да се ​​върнем към привличането на Земята и Слънцето. Нека се опитаме да докажем с пример, че земното кълбо привлича вас и мен по-силно от Слънцето.

За удобство нека вземем масата на човек: m = 100 kg. Тогава:

• Разстоянието между човек и земното кълбо е равно на радиуса на планетата: R = 6,4∙10 6 m.
• Масата на Земята е: M ≈ 6∙10 24 kg.
• Масата на Слънцето е: Mc ≈ 2∙10 30 kg.
• Разстояние между нашата планета и Слънцето (между Слънцето и човека): r=15∙10 10 m.

Гравитационно привличане между човека и Земята:

Този резултат е доста очевиден от по-простия израз за тегло (P = mg).

Силата на гравитационното привличане между човека и Слънцето:

Както виждаме, нашата планета ни привлича почти 2000 пъти по-силно.

Как да намерим силата на привличане между Земята и Слънцето? По следния начин:

Сега виждаме, че Слънцето привлича нашата планета повече от милиард милиарди пъти по-силно, отколкото планетата привлича вас и мен.

Първа евакуационна скорост

След като Исак Нютон открива закона за всемирното притегляне, той се интересува от това колко бързо трябва да се хвърли едно тяло, така че, след като преодолее гравитационното поле, да напусне земното кълбо завинаги.

Вярно, той си го представи малко по-различно, според неговото разбиране това не беше вертикално стояща ракета, насочена към небето, а тяло, което хоризонтално направи скок от върха на планина. Това беше логична илюстрация, защото На върха на планината силата на гравитацията е малко по-малка.

Така че на върха на Еверест ускорението на гравитацията няма да бъде обичайните 9,8 m/s 2 , а почти m/s 2 . Поради тази причина въздухът там е толкова разреден, че частиците на въздуха вече не са толкова обвързани с гравитацията, колкото тези, които са „паднали“ на повърхността.

Нека се опитаме да разберем каква е скоростта на бягство.

Първата евакуационна скорост v1 е скоростта, с която тялото напуска повърхността на Земята (или друга планета) и навлиза в кръгова орбита.

Нека се опитаме да разберем числова стойносттази стойност за нашата планета.

Нека напишем втория закон на Нютон за тяло, което се върти около планета в кръгова орбита:

,

където h е височината на тялото над повърхността, R е радиусът на Земята.

В орбита тялото е обект на центробежно ускорение, като по този начин:

.

Масите се намаляват, получаваме:

,

Тази скорост се нарича първа евакуационна скорост:

Както можете да видите, скоростта на бягство е абсолютно независима от телесната маса. Така всеки обект, ускорен до скорост от 7,9 km/s, ще напусне нашата планета и ще влезе в нейната орбита.

Първа евакуационна скорост

Втора скорост на бягство

Но дори и да ускорим тялото до първата скорост на бягство, ние няма да можем напълно да прекъснем гравитационната му връзка със Земята. Ето защо се нуждаем от втора скорост на бягство. При достигане на тази скорост тялото напуска гравитационното поле на планетатаи всички възможни затворени орбити.

важно!Често погрешно се смята, че за да стигнат до Луната, астронавтите трябва да достигнат втората скорост на бягство, тъй като първо трябва да се „изключат“ от гравитационното поле на планетата. Това не е така: двойката Земя-Луна е в гравитационното поле на Земята. Техният общ център на тежестта е вътре в земното кълбо.

За да намерим тази скорост, нека поставим задачата малко по-различно. Да кажем, че едно тяло лети от безкрайността до планета. Въпрос: каква скорост ще бъде достигната на повърхността при кацане (без да се взема предвид атмосферата, разбира се)? Точно това е скоростта тялото ще трябва да напусне планетата.

Втора скорост на бягство

Нека напишем закона за запазване на енергията:

,

където от дясната страна на равенството е работата на гравитацията: A = Fs.

От това получаваме, че втората евакуационна скорост е равна на:

Така втората скорост на бягство е пъти по-голяма от първата:

Законът за всемирното притегляне. Физика 9 клас

Закон за всемирното привличане.

Заключение

Научихме, че въпреки че гравитацията е основната сила във Вселената, много от причините за това явление все още остават загадка. Научихме какво е силата на универсалната гравитация на Нютон, научихме се да я изчисляваме за различни тела и също така проучихме някои полезни последствия, които произтичат от такова явление като универсалния закон за гравитацията.