Evrensel çekim sistemi. Evrensel çekim yasası ve kuvveti

Tüm cisimler arasında çekici kuvvetler olduğunu zaten biliyorsunuz. evrensel yerçekimi kuvvetleri.

Eylemleri, örneğin cisimlerin Dünya'ya düşmesi, Ay'ın Dünya'nın etrafında dönmesi ve gezegenlerin Güneş'in etrafında dönmesiyle kendini gösterir. Yerçekimi kuvvetleri ortadan kaybolsaydı, Dünya Güneş'ten uzaklaşırdı (Şekil 14.1).

Evrensel çekim yasası 17. yüzyılın ikinci yarısında Isaac Newton tarafından formüle edildi.
R mesafesinde bulunan m1 ve m2 kütleli iki malzeme noktası, kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılı kuvvetlerle çekilir. Her kuvvetin modülü

Orantılılık faktörü G denir yerçekimi sabiti. (Latince “gravitas”tan - ağırlıktan.) Ölçümler şunu gösterdi:

G = 6,67 * 10 -11 N * m2 / kg2. (2)

Evrensel çekim yasası bir başkasını ortaya koyuyor önemli özellik vücut kütlesi: sadece vücudun ataletinin değil aynı zamanda yerçekimi özelliklerinin de bir ölçüsüdür.

1. Birbirinden 1 m uzaklıkta bulunan, her biri 1 kg ağırlığındaki iki malzeme noktası arasındaki çekim kuvvetleri nelerdir? Bu kuvvet, kütlesi 2,5 mg olan bir sivrisineğin ağırlığından kaç kat daha fazla veya daha azdır?

Yerçekimi sabitinin bu kadar küçük bir değeri, etrafımızdaki nesneler arasındaki yerçekimsel çekimi neden fark etmediğimizi açıklıyor.

Yerçekimi kuvvetleri, yalnızca etkileşime giren cisimlerden en az birinin büyük bir kütleye sahip olması durumunda kendilerini fark edilir şekilde gösterir - örneğin, bu bir yıldız veya gezegendir.

3. İki maddi nokta arasındaki mesafe 3 kat arttırılırsa aralarındaki çekim kuvveti nasıl değişir?

4. Her biri m kütleli iki maddesel nokta F kuvvetiyle çekiliyor. Aynı uzaklıkta bulunan 2m ve 3m kütleli maddesel noktalar hangi kuvvetle çekiliyor?

2. Gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketi

Güneş'ten herhangi bir gezegene olan mesafe, Güneş'in ve gezegenin boyutundan kat kat fazladır. Bu nedenle gezegenlerin hareketleri dikkate alınırken maddi noktalar olarak kabul edilebilirler. Bu nedenle gezegenin Güneş'e olan çekim kuvveti

burada m gezegenin kütlesidir, M С Güneş'in kütlesidir, R Güneş'ten gezegene olan mesafedir.

Gezegenin Güneş etrafında düzgün bir daire çizerek döndüğünü varsayacağız. O zaman gezegenin hareketinin hızı, a = v 2 /R gezegeninin ivmesinin Güneş'in F yerçekimi kuvvetinin etkisinden kaynaklandığını ve Newton'un ikinci yasasına göre olduğu gerçeğini hesaba katarsak bulunabilir. , F = ma.

5. Gezegenin hızının kanıtlanması

Yörünge yarıçapı ne kadar büyük olursa gezegenin hızı o kadar yavaş olur.

6. Satürn'ün yörüngesinin yarıçapı, Dünya'nın yörüngesinin yarıçapından yaklaşık 9 kat daha büyüktür. Dünya yörüngesinde 30 km/s hızla hareket ederse Satürn'ün hızının yaklaşık olarak ne olacağını sözlü olarak bulunuz.

Bir T dönüş periyoduna eşit bir sürede, v hızıyla hareket eden gezegen, bir mesafe kat eder. uzunluğa eşit R yarıçaplı çember.

7. Gezegenin yörünge periyodunu kanıtlayın

Bu formülden şu sonuç çıkıyor Yörünge yarıçapı ne kadar büyük olursa gezegenin yörünge periyodu da o kadar uzun olur.

9. Bunu tüm gezegenler için kanıtlayın Güneş Sistemi

İpucu. Formül (5)'i kullanın.
Formül (6)'dan şu sonuç çıkıyor: Güneş Sistemindeki tüm gezegenler için yörünge yarıçapının küpünün yörünge periyodunun karesine oranı aynıdır. Bu model (Kepler'in üçüncü yasası olarak adlandırılır), Danimarkalı gökbilimci Tycho Brahe'nin uzun yıllar süren gözlemlerinin sonuçlarına dayanarak Alman bilim adamı Johannes Kepler tarafından keşfedildi.

3. Evrensel çekim yasası formülünün uygulanabilirliği için koşullar

Newton formülü kanıtladı

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

İki maddi nokta arasındaki çekim kuvveti için şunları da kullanabilirsiniz:
– homojen toplar ve küreler için (R, topların veya kürelerin merkezleri arasındaki mesafedir, Şekil 14.2, a);

– homojen bir top (küre) ve bir malzeme noktası için (R, topun (küre) merkezinden malzeme noktasına kadar olan mesafedir, Şekil 14.2, b).

4. Yerçekimi ve evrensel çekim yasası

Yukarıdaki koşullardan ikincisi, formül (1)'i kullanarak herhangi bir şekle sahip bir cismin, bu cisimden çok daha büyük olan homojen bir topa olan çekim kuvvetini bulabileceğiniz anlamına gelir. Bu nedenle, formül (1) kullanılarak, yüzeyinde bulunan bir cismin Dünya'ya olan çekim kuvvetini hesaplamak mümkündür (Şekil 14.3, a). Yerçekimi için bir ifade elde ederiz:

(Dünya homojen bir küre değildir ancak küresel olarak simetrik kabul edilebilir. Bu, formül (1)'in uygulanabilmesi için yeterlidir.)

10. Dünya yüzeyine yakın olduğunu kanıtlayın

M Dünya, Dünya'nın kütlesi olduğunda, R Dünya, yarıçapıdır.
İpucu. Formül (7)'yi ve F t = mg gerçeğini kullanın.

Formül (1)'i kullanarak, yerçekimi ivmesini Dünya yüzeyinden h yüksekliğinde bulabilirsiniz (Şekil 14.3, b).

11. Bunu kanıtlayın

12. Dünya yüzeyinden yarıçapına eşit bir yükseklikte yerçekiminin ivmesi nedir?

13. Ay yüzeyindeki yerçekimi ivmesi Dünya yüzeyine göre kaç kat daha azdır?
İpucu. Dünyanın kütlesini ve yarıçapını Ay'ın kütlesi ve yarıçapı ile değiştireceğiniz formül (8)'i kullanın.

14. Beyaz cüce bir yıldızın yarıçapı Dünya'nın yarıçapına eşit olabilir ve kütlesi Güneş'in kütlesine eşit olabilir. Böyle bir “cücenin” yüzeyinde bir kilogram ağırlığın ağırlığı nedir?

5. İlk kaçış hızı

Bunu çok hayal edelim yüksek dağ Devasa bir top yerleştirdiler ve onu yatay yönde ateşlediler (Şekil 14.4).

Merminin başlangıç ​​hızı ne kadar büyükse, o kadar uzağa düşecektir. Başlangıç ​​hızı Dünya etrafında bir daire çizecek şekilde seçilirse hiç düşmeyecektir. Dairesel bir yörüngede uçan mermi daha sonra Dünya'nın yapay bir uydusu haline gelecektir.

Uydu mermimiz alçak Dünya yörüngesinde hareket etsin (yarıçapı Dünya R Dünya'nın yarıçapına eşit alınabilecek bir yörüngenin adıdır).
Bir daire içinde düzgün hareket eden uydu, a = v2/REarth merkezcil ivmeyle hareket eder; burada v, uydunun hızıdır. Bu ivme yerçekiminin etkisinden kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak uydu, Dünya'nın merkezine doğru yerçekimi ivmesiyle hareket eder (Şekil 14.4). Bu nedenle a = g.

15. Alçak Dünya yörüngesinde hareket ederken uydunun hızının

İpucu. Merkezcil ivme için a = v2 /r formülünü ve R Dünya yarıçaplı bir yörüngede hareket ederken uydunun ivmesinin yerçekimi ivmesine eşit olduğu gerçeğini kullanın.

Bir cismin yer çekiminin etkisi altında Dünya yüzeyine yakın dairesel bir yörüngede hareket etmesi için verilmesi gereken v1 hızına birinci kaçış hızı denir. Yaklaşık olarak 8 km/s'ye eşittir.

16. Birinci kaçış hızını Dünya'nın yer çekimi sabiti, kütlesi ve yarıçapı cinsinden ifade ediniz.

İpucu. Önceki görevde elde edilen formülde, Dünya'nın kütlesini ve yarıçapını Ay'ın kütlesi ve yarıçapı ile değiştirin.

Bir cismin sonsuza kadar Dünya'nın yakınını terk edebilmesi için ona yaklaşık 11,2 km/s'lik bir hız verilmesi gerekir. Buna ikinci kaçış hızı denir.

6. Yerçekimi sabiti nasıl ölçüldü?

Dünya yüzeyine yakın yer çekimi ivmesinin g, Dünya'nın kütlesinin ve yarıçapının bilindiğini varsayarsak, o zaman yer çekimi sabiti G'nin değeri formül (7) kullanılarak kolayca belirlenebilir. Ancak sorun 18. yüzyılın sonuna kadar Dünya'nın kütlesinin ölçülememesiydi.

Bu nedenle, yerçekimi sabiti G'nin değerini bulmak için, birbirlerinden belirli bir mesafede bulunan bilinen kütleye sahip iki cismin çekim kuvvetini ölçmek gerekiyordu. 18. yüzyılın sonunda İngiliz bilim adamı Henry Cavendish böyle bir deneyi gerçekleştirmeyi başardı.

İnce bir elastik iplik üzerine küçük metal toplar a ve b içeren hafif yatay bir çubuğu astı ve ipliğin dönme açısını kullanarak, büyük metal toplar A ve B'den bu toplara etki eden çekici kuvvetleri ölçtü (Şekil 14.5). Bilim adamı, ipliğe bağlı aynadan "tavşanın" yer değiştirmesiyle ipliğin küçük dönme açılarını ölçtü.

Cavendish'in deneyine mecazi olarak "Dünyanın tartılması" adı verildi çünkü bu deney ilk kez Dünya'nın kütlesinin ölçülmesini mümkün kıldı.

18. Dünyanın kütlesini G, g ve R Dünya cinsinden ifade ediniz.

Ek sorular ve görevler

19. Her biri 6000 ton ağırlığındaki iki gemi, 2 mN'luk kuvvetler tarafından çekilmektedir. Gemiler arasındaki mesafe ne kadar?

20. Güneş Dünya'yı hangi kuvvetle çekiyor?

21. 60 kg ağırlığındaki bir kişi Güneş'i hangi kuvvetle çeker?

22. Dünyanın yüzeyinden çapına eşit uzaklıkta yerçekiminin ivmesi nedir?

23. Ay'ın Dünya'nın yerçekiminden kaynaklanan ivmesi, Dünya yüzeyindeki yerçekiminin ivmesinden kaç kat daha azdır?

24. Mars yüzeyindeki serbest düşüşün ivmesi, Dünya yüzeyindeki serbest düşüşün ivmesinden 2,65 kat daha azdır. Mars'ın yarıçapı yaklaşık 3400 km'dir. Mars'ın kütlesi Dünya'nın kütlesinden kaç kat daha azdır?

25. Alçak Dünya yörüngesindeki yapay Dünya uydusunun yörünge periyodu nedir?

26. Mars'ın ilk kaçış hızı nedir? Mars'ın kütlesi 6,4*1023 kg, yarıçapı ise 3400 km'dir.

Elimden geldiğince aydınlatma üzerinde daha ayrıntılı durmaya karar verdim. bilimsel miras Akademisyen Nikolai Viktorovich Levashov, çünkü bugün eserlerinin gerçekten özgür ve makul insanlardan oluşan bir toplumda olması gerektiği gibi henüz talep görmediğini görüyorum. İnsanlar hala anlamıyorum kitaplarının ve makalelerinin değeri ve önemi, çünkü son birkaç yüzyıldır içinde yaşadığımız aldatmacanın boyutunun farkına varmıyorlar; Doğayla ilgili tanıdık ve dolayısıyla doğru olduğunu düşündüğümüz bilgilerin %100 yanlış; ve bunlar gerçeği gizlemek ve doğru yönde gelişmemizi engellemek için bize bilinçli olarak empoze edildi...

Yerçekimi kanunu

Neden bu yerçekimiyle uğraşmamız gerekiyor? Onun hakkında bildiğimiz başka bir şey yok mu? Hadi! Yerçekimi hakkında zaten çok şey biliyoruz! Örneğin Wikipedia nazikçe bize şunu söylüyor: « Yer çekimi (cazibe, Dünya çapında, yer çekimi) (Latince gravitalardan - “yerçekimi”) - tüm maddi cisimler arasındaki evrensel temel etkileşim. Düşük hızlar ve zayıf yer çekimi etkileşiminin yaklaşımında, Newton'un yerçekimi teorisi ile tanımlanır, genel olarak ise şöyle tanımlanır: genel teori Einstein'ın göreliliği..." Onlar. Basitçe söylemek gerekirse, bu internet sohbeti yerçekiminin tüm maddi cisimler arasındaki etkileşim olduğunu söylüyor ve daha da basit bir şekilde ifade edersek - karşılıklı çekim Maddi bedenler birbirlerine.

Böyle bir düşüncenin ortaya çıkmasını Yoldaş'a borçluyuz. 1687'deki keşifle tanınan Isaac Newton "Evrensel Çekim Yasası" Buna göre tüm cisimlerin birbirlerine kütleleriyle orantılı ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olarak çekildiği varsayılır. İyi haber şu ki Yoldaş. Isaac Newton, Pedia'da Yoldaş'ın aksine yüksek eğitimli bir bilim adamı olarak tanımlanıyor. keşifle anılan kişi elektrik…

Yoldaş'tan gelen “Çekim Kuvveti” veya “Yerçekimi Kuvveti”nin boyutuna bakmak ilginçtir. Isaac Newton aşağıdaki forma sahiptir: f=m 1 *m2 /r2

Pay, iki cismin kütlelerinin çarpımıdır. Bu, “kilogram kare” boyutunu verir - kg 2. Payda "uzaklığın" karesidir, yani. metre kare - m2. Ama güç garip bir şekilde ölçülmüyor kg2 /m2 ve daha az tuhaf olmayan bir şekilde kg*m/sn 2! Bir tutarsızlık olduğu ortaya çıkıyor. Bunu ortadan kaldırmak için "bilim adamları" sözde bir katsayı buldular. "yerçekimi sabiti" G , yaklaşık olarak eşit 6,67545×10 −11 m³/(kg·s²). Şimdi her şeyi çarparsak, "Yerçekimi"nin doğru boyutunu elde ederiz. kg*m/sn 2 ve bu abrakadabraya fizikte denir "Newton" yani Günümüz fiziğinde kuvvet "" ile ölçülür.

ne merak ediyorum fiziksel anlam bir katsayısı var G , sonucu azaltan bir şey için 600 milyarlarca kez mi? Hiçbiri! "Bilim adamları" buna "orantısallık katsayısı" adını verdiler. Ve onu tanıttılar ayar için en çok arzu edilene uyacak boyutlar ve sonuçlar! Bugün sahip olduğumuz bilim türü budur... Bilim adamlarının kafasını karıştırmak ve çelişkileri gizlemek için fizikteki ölçüm sistemlerinin sözde birkaç kez değiştirildiğine dikkat edilmelidir. "birim sistemleri". Bunlardan yeni kamuflaj ihtiyacı ortaya çıktıkça birbirinin yerine geçen bazı isimler şöyle: MTS, MKGSS, SGS, SI...

Yoldaşlara sormak ilginç olurdu. İshak: bir nasıl tahmin etti bedenlerin birbirine çekilmesinin doğal bir süreci olduğunu mu düşünüyorsunuz? Nasıl tahmin etti"Çekim kuvvetinin" iki cismin kütlelerinin çarpımı ile orantılı olduğunu, bunların toplamı veya farkıyla değil, tam olarak orantılı olduğunu? Nasıl Bu Kuvvetin küp, iki kat veya kesirli kuvvetle değil, cisimler arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olduğunu bu kadar başarılı bir şekilde anladı mı? Nerede yoldaşta bu tür açıklanamaz tahminler 350 yıl önce mi ortaya çıktı? Sonuçta bu alanda herhangi bir deney yapmadı! Ve eğer tarihin geleneksel versiyonuna inanıyorsanız, o günlerde yöneticiler bile henüz tamamen heteroseksüel değildi, ama işte o kadar açıklanamaz, tek kelimeyle harika bir içgörü! Nerede?

Evet yoktan! Yoldaş Isaac'in böyle bir şey hakkında hiçbir fikri yoktu ve böyle bir şeyi araştırmamıştı. açılmadı. Neden? Çünkü gerçekte fiziksel süreç " cazibe tel" birbirlerine bulunmuyor, ve buna göre bu süreci tanımlayacak bir Kanun yoktur (bu, aşağıda ikna edici bir şekilde kanıtlanacaktır)! Gerçekte Yoldaş Newton bizim ifade edemediğimiz şekliyle, basitçe atfedilen"Evrensel Yerçekimi" yasasının keşfi ve aynı zamanda ona "klasik fiziğin yaratıcılarından biri" unvanının verilmesi; bir zamanlar yoldaşlara atfettikleri gibi. Ben Franklin, sahip olan 2 sınıf eğitim. “Ortaçağ Avrupası”nda durum böyle değildi; yalnızca bilimlerde değil, yaşamda da büyük bir gerilim vardı…

Ama ne mutlu ki, geçen yüzyılın sonunda Rus bilim adamı Nikolai Levashov, içinde "alfabe ve dilbilgisi" konularının yer aldığı birkaç kitap yazdı. çarpıtılmamış bilgi; daha önce yok edilen bilimsel paradigmayı dünyalılara geri döndürdü; kolayca açıklanabilir dünyevi doğanın neredeyse tüm "çözülemez" gizemleri; Evrenin yapısının temellerini açıkladı; gerekli ve yeterli koşulların ortaya çıktığı tüm gezegenlerde hangi koşullar altında ortaya çıktığını gösterdi, Hayat- yaşam meselesi. Hangi maddenin canlı olarak kabul edilebileceği ve ne tür maddelerin canlı olarak kabul edilebileceği açıklandı. fiziksel anlam doğal süreç denir hayat" Ayrıca "canlı maddenin" ne zaman ve hangi koşullar altında elde edildiğini açıkladı. İstihbarat yani varlığının farkına varır - zeki olur. Nikolay Viktoroviç Levashov kitaplarında ve filmlerinde insanlara çok şey aktardı çarpıtılmamış bilgi. Diğer şeylerin yanı sıra ne olduğunu açıkladı "yer çekimi" nereden geldiğini, nasıl çalıştığını, gerçek fiziksel anlamının ne olduğunu. Bunların çoğu kitaplarda ve yazılıdır. Şimdi “Evrensel Çekim Yasası”na bakalım...

“Evrensel çekim yasası” bir kurgudur!

Yoldaşın “keşfi” olan fiziği neden bu kadar cesur ve kendinden emin bir şekilde eleştiriyorum? Isaac Newton ve "büyük" "Evrensel Çekim Yasası"nın kendisi? Evet, çünkü bu “Kanun” bir kurgudur! Aldatma! Kurgu! Dünya bilimini çıkmaza sokan küresel ölçekte bir aldatmaca! Yoldaş'ın kötü şöhretli "Görelilik Teorisi" ile aynı hedeflere sahip aynı dolandırıcılık. Einstein.

Kanıt?İzninizle, işte bunlar: çok kesin, katı ve ikna edici. Yazar O.Kh. tarafından mükemmel bir şekilde tanımlandılar. Derevensky harika makalesinde. Yazı oldukça uzun olduğu için burada çok vereceğim. kısa versiyon“Evrensel Çekim Yasası”nın yanlışlığına dair bazı kanıtlar var ve ayrıntılarla ilgilenen vatandaşlar gerisini kendileri okuyacak.

1. Güneş Enerjimizde sistem Yalnızca gezegenler ve Dünya'nın uydusu olan Ay'ın yerçekimi vardır. Diğer gezegenlerin uyduları ve bunların sayısı altı düzineden fazladır, yerçekimi yoktur! Bu bilgi tamamen açıktır, ancak "bilimsel" insanlar tarafından reklamı yapılmamaktadır, çünkü onların "bilimi" açısından açıklanamaz. Onlar. B Ö Güneş sistemimizdeki nesnelerin çoğunda yer çekimi yoktur; birbirlerini çekmezler! Bu da “Evrensel Çekim Yasası”nı tamamen yalanlamaktadır.

2. Henry Cavendish'in deneyimi Büyük külçelerin birbirine çekilmesi, cisimler arasındaki çekimin varlığının reddedilemez bir kanıtı olarak kabul edilir. Ancak sadeliğine rağmen bu deneyim hiçbir yerde açıkça çoğaltılmadı. Görünüşe göre, bazılarının bir zamanlar duyurduğu etkiyi vermediği için. Onlar. Bugün, kesin olarak doğrulanma ihtimaliyle birlikte, deneyimler bedenler arasında herhangi bir çekim olduğunu göstermiyor!

3. Yapay uydunun fırlatılması bir asteroitin yörüngesine girecek. Şubat ortası 2000 Amerikalılar uzay sondası gönderdi YAKIN asteroite yeterince yakın Eros, hızı ayarladı ve sondanın Eros'un yerçekimi tarafından yakalanmasını beklemeye başladı, yani. uydu asteroitin yerçekimi tarafından yavaşça çekildiğinde.

Ancak bazı nedenlerden dolayı ilk randevu pek iyi gitmedi. Eros'a teslim olmak için yapılan ikinci ve sonraki girişimler de tamamen aynı etkiyi yarattı: Eros, Amerikan soruşturmasının dikkatini çekmek istemedi. YAKIN ve ek motor desteği olmadan sonda Eros'un yakınında kalamadı . Bu kozmik tarih hiçbir şeyle sonuçlanmadı. Onlar. cazibe yok prob ve toprak arasında 805 kg ve daha ağır bir asteroit 6 trilyon ton bulunamadı.

Burada Amerikalıların NASA'dan açıklanamaz azmini not etmekte başarısız olamayız, çünkü Rus bilim adamı Nikolay Levashov O zamanlar tamamen normal bir ülke olarak gördüğü ABD'de yaşayan, yazdı ve tercüme etti ingilizce dili ve şurada yayınlandı 1994 senin yılın ünlü kitap NASA'daki uzmanların araştırmaları için bilmeleri gereken her şeyi "parmaklarıyla" açıkladı YAKIN uzayda işe yaramaz bir demir parçası gibi asılı kalmadı, ama en azından topluma bir miktar fayda sağladı. Ancak görünüşe göre fahiş kibir oradaki "bilim adamlarına" oyun oynadı.

4. Sonraki deneme erotik deneyi bir asteroitle tekrarlamaya karar verdim Japonca. Itokawa adında bir asteroit seçip 9 Mayıs'ta gönderdiler 2003 yıl buna (“Şahin”) adı verilen bir sonda eklendi. Eylülde 2005 Ertesi yıl, sonda asteroide 20 km mesafeden yaklaştı.

Akıllı Japonlar, "aptal Amerikalıların" deneyimini dikkate alarak sondalarını birkaç motorla donattı ve otonom sistem Lazer telemetrelerle kısa menzilli navigasyon, böylece yer operatörlerinin katılımı olmadan asteroide yaklaşabilir ve otomatik olarak etrafından dolaşabilir. “Bu programın ilk sayısı, küçük bir araştırma robotunun bir asteroit yüzeyine inişini içeren bir komedi gösterisine dönüştü. Prob hesaplanan yüksekliğe indi ve yavaşça ve düzgün bir şekilde yüzeye düşmesi gereken robotu dikkatlice düşürdü. Ama... o düşmedi. Yavaş ve pürüzsüz götürüldü asteroitten uzak bir yerde. Orada iz bırakmadan ortadan kayboldu... Programın bir sonraki sayısının yine bir sondanın "toprak örneği almak için" yüzeye kısa süreli inişini içeren bir komedi numarası olduğu ortaya çıktı. Komedi oldu çünkü en iyi iş Lazer telemetreler, asteroitin yüzeyine yansıtıcı bir işaret topu düşürdü. Bu topta da motor yoktu ve... kısacası top doğru yerde değildi... Peki Japon "Falcon"un Itokawa'ya inip inmediği ve oturduğunda üzerine ne yaptığı bilinmiyor. bilime..." Sonuç: Hayabusa'nın keşfedemediği Japon mucizesi cazibe yok sonda toprağı arasında 510 kg ve bir asteroit kütlesi 35 000 ton

Ayrı olarak, Rus bilim adamının yerçekiminin doğasına ilişkin kapsamlı bir açıklamasının olduğunu belirtmek isterim. Nikolay Levashov ilk kez yayımladığı kitabında yer verdi. 2002 yıl - Japon Falcon'un lansmanından neredeyse bir buçuk yıl önce. Ve buna rağmen Japon "bilim adamları" Amerikalı meslektaşlarının izinden gittiler ve iniş dahil tüm hatalarını dikkatlice tekrarladılar. Bu, “bilimsel düşüncenin” o kadar ilginç bir sürekliliğidir ki...

5. Gelgitler nereden geliyor? Literatürde anlatılan çok ilginç bir olgu, en hafif deyimle, tamamen doğru değildir. “...Ders kitapları var fizik, "evrensel çekim yasasına" uygun olarak ne olmaları gerektiği yazılıyor. Ayrıca bununla ilgili eğitimler de var oşinografi, burada ne oldukları yazıyor, gelgitler, Aslında.

Eğer evrensel çekim yasası burada işliyorsa ve okyanus suyu diğer şeylerin yanı sıra Güneş ve Ay tarafından çekiliyorsa, o zaman "fiziksel" ve "oşinografik" gelgit kalıpları çakışmalıdır. Peki eşleşiyor mu, uyuşmuyor mu? Bunların örtüşmediğini söylemenin hiçbir şey söylememek olduğu ortaya çıktı. Çünkü “fiziksel” ve “oşinografik” resimlerin birbirleriyle hiçbir ilişkisi yoktur. ortak hiçbir şey yok... Gelgit olaylarının gerçek resmi, hem nitelik hem de nicelik olarak teorik olandan o kadar farklıdır ki, böyle bir teoriye dayanarak gelgitleri önceden hesaplamak imkansızdır. imkansız. Evet, kimse bunu yapmaya çalışmıyor. Sonuçta deli değil. Bunu şu şekilde yapıyorlar: ilgilenilen her bir liman veya diğer nokta için, okyanus seviyesinin dinamikleri, yalnızca bulunan genlik ve fazlara sahip salınımların toplamı ile modellenir. ampirik olarak. Daha sonra bu miktardaki dalgalanmaları ileriye doğru tahmin ediyorlar ve siz de ön hesaplamalar yapıyorsunuz. Gemilerin kaptanları mutlu; peki, tamam!..” Bütün bunlar, bizim dünyevi gelgitlerimizin de mutlu olduğu anlamına geliyor. itaat etme"Evrensel çekim yasası."

Yerçekimi gerçekten nedir?

Yer çekiminin gerçek doğası ilk kez modern tarih Akademisyen Nikolai Levashov temel olarak açıkça tanımlandı bilimsel çalışma. Okuyucunun yerçekimi ile ilgili yazılanları daha iyi anlayabilmesi için küçük bir ön açıklama yapacağım.

Etrafımızdaki alan boş değil. Akademisyen N.V.'nin tamamen farklı konularla dolu. Levashov adı verildi "önemli konular". Daha önce bilim insanları tüm bu olaya maddenin isyanı adını vermişti. "eter" ve hatta varlığına dair ikna edici kanıtlar aldı (Nikolai Levashov'un “Evrenin Teorisi ve Nesnel Gerçeklik” makalesinde anlatılan Dayton Miller'ın ünlü deneyleri). Modern "bilim adamları" çok daha ileri gittiler ve şimdi "eter" isminde « karanlık madde» . Devasa ilerleme! "Eter"deki bazı maddeler birbirleriyle şu veya bu derecede etkileşime girer, bazıları ise etkileşime girmez. Ve bazı ilkel maddeler birbirleriyle etkileşime girmeye başlar ve değiştirilmiş hale gelir. dış koşullar uzayın belirli eğriliklerinde (homojenliklerde).

Uzay eğrilikleri, “süpernova patlamaları” da dahil olmak üzere çeşitli patlamalar sonucunda ortaya çıkıyor. « Bir süpernova patladığında, bir taş atıldıktan sonra su yüzeyinde beliren dalgalara benzer şekilde uzayın boyutunda dalgalanmalar ortaya çıkar. Patlama sırasında fırlatılan madde kütleleri, yıldızın etrafındaki uzay boyutundaki bu homojensizlikleri dolduruyor. Bu madde kütlelerinden gezegenler (ve) oluşmaya başlar..."

Onlar. Gezegenler, modern "bilim adamlarının" bazı nedenlerden dolayı iddia ettiği gibi uzay enkazından oluşmuyor, ancak uzayın uygun homojensizliklerinde birbirleriyle etkileşime girmeye başlayan ve sözde olanı oluşturan yıldızların ve diğer birincil maddelerin maddesinden sentezleniyor. "melez madde". Gezegenler ve uzayımızdaki diğer her şey bu "melez maddelerden" oluşuyor. bizim gezegenimiz tıpkı diğer gezegenler gibi sadece bir “taş parçası” değil, iç içe geçmiş birkaç küreden oluşan çok karmaşık bir sistemdir (bkz.). En yoğun küreye "fiziksel olarak yoğun seviye" denir - gördüğümüz şey budur, sözde. fiziksel dünya. Saniye kürenin yoğunluğu biraz daha büyük boyut- bu sözde Gezegenin “ruhani malzeme seviyesi”. Üçüncü küre – “astral malzeme seviyesi”. Dördüncü küre gezegenin “ilk zihinsel seviyesidir”. Beşinci küre gezegenin “ikinci zihinsel seviyesidir”. VE altıncı küre gezegenin “üçüncü zihinsel seviyesi”dir.

Gezegenimiz yalnızca şu şekilde değerlendirilmelidir: bu altısının toplamı küreler– gezegenin birbiri içinde yuvalanmış altı maddi düzeyi. Ancak bu durumda gezegenin yapısı ve özellikleri ile doğada meydana gelen süreçler hakkında tam bir anlayışa sahip olabilirsiniz. Gezegenimizin fiziksel olarak yoğun küresinin dışında meydana gelen süreçleri henüz gözlemleyemiyor olmamız, "orada hiçbir şey olmadığını" göstermez, yalnızca şu anda duyularımızın doğa tarafından bu amaçlara uyarlanmadığını gösterir. Ve bir şey daha: Evrenimiz, Dünya gezegenimiz ve Evrenimizdeki diğer her şey, Yedi çeşitli türler ilksel madde birleşti altı Hibrit önemli. Ve bu ne ilahi ne de benzersiz bir olgudur. Bu basitçe Evrenimizin, içinde oluştuğu heterojenliğin özellikleri tarafından belirlenen niteliksel yapısıdır.

Devam edelim: Gezegenler, uzayda buna uygun özellik ve niteliklere sahip homojen olmayan alanlarda karşılık gelen birincil maddenin birleşmesi sonucu oluşur. Ancak bunlar, uzayın diğer tüm alanları gibi, çok sayıda ilkel meseleler Melez maddeyle etkileşime girmeyen veya çok zayıf etkileşime girmeyen çeşitli türlerdeki (maddenin serbest formları). Kendilerini bir heterojenlik alanı içinde bulan bu birincil konuların birçoğu, bu heterojenlikten etkilenerek, mekanın eğimine (farkına) uygun olarak merkezine hücum eder. Ve eğer bu heterojenliğin merkezinde bir gezegen zaten oluşmuşsa, o zaman heterojenliğin merkezine (ve gezegenin merkezine) doğru hareket eden birincil madde, yönlü akış, sözde olanı yaratır. yerçekimi alanı. Ve buna göre, altında yer çekimi Sizin ve benim, birincil maddenin yönlendirilmiş akışının yolundaki her şey üzerindeki etkisini anlamamız gerekiyor. Yani basitçe söylemek gerekirse, yerçekimi baskı yapıyor Maddi nesneler, birincil maddenin akışıyla gezegenin yüzeyine çıkar.

Değil mi, gerçeklik kimsenin anlamadığı bir nedenle her yerde var olduğu varsayılan hayali "karşılıklı çekim" yasasından çok farklı. Gerçeklik çok daha ilginç, çok daha karmaşık ve aynı zamanda çok daha basittir. Bu nedenle, gerçek doğal süreçlerin fiziğini anlamak, hayali olanlardan çok daha kolaydır. Ve gerçek bilginin kullanılması, uydurma keşiflere değil, gerçek keşiflere ve bu keşiflerin etkili kullanımına yol açar.

Yerçekimine karşı

Günümüzün bilimsel uygulamalarına örnek olarak küfür"Bilim adamlarının" "ışık ışınlarının büyük kütlelerin yakınında büküldüğü" şeklindeki açıklamasını kısaca analiz edebilir ve böylece yıldızların ve gezegenlerin bizden gizlediklerini görebiliriz.

Aslında Uzay'da başka nesneler tarafından bizden gizlenen nesneleri gözlemleyebiliriz, ancak bu olgunun nesnelerin kütleleriyle hiçbir ilgisi yoktur, çünkü "evrensel" olgusu yoktur, yani. yıldız yok, gezegen yok OLUMSUZ hiçbir ışınları kendilerine çekmeyin ve yörüngelerini bükmeyin! O halde neden “bükülüyorlar”? Bu sorunun çok basit ve ikna edici bir cevabı var: ışınlar bükülmez! Onlar sadece düz bir çizgide yaymayın, anlamaya alıştığımız gibi, ancak buna uygun olarak uzayın şekli. Büyük bir kozmik cismin yakınından geçen bir ışın düşünürsek, ışının bu cismin etrafında büküldüğünü, çünkü uygun şekle sahip bir yol gibi uzayın eğriliğini takip etmeye zorlandığını aklımızda tutmalıyız. Ve ışının başka yolu yok. Kiriş bu gövdenin etrafında bükülmeden duramaz çünkü bu alandaki uzay o kadar kavisli bir şekle sahiptir ki... Söylenenlere küçük bir ekleme.

Şimdi, geri dönüyoruz yerçekimine karşıİnsanlığın neden bu iğrenç "anti-yerçekimini" yakalayamadığı ya da rüya fabrikasının akıllı görevlilerinin bize televizyonda gösterdiği şeylerden en azından hiçbirini başaramadığı açıkça ortaya çıkıyor. Bilinçli olarak mecbur bırakılıyoruzİçten yanmalı motorlar veya jet motorları yüz yılı aşkın bir süredir, çalışma prensibi, tasarım ve verimlilik açısından mükemmel olmaktan çok uzak olmasına rağmen hemen hemen her yerde kullanılmaktadır. Bilinçli olarak mecbur bırakılıyoruz dev boyutlardaki çeşitli jeneratörleri kullanarak bu enerjiyi çıkarın ve ardından bu enerjiyi kablolar aracılığıyla iletin; B Öçoğu dağılıyor boşlukta! Bilinçli olarak mecbur bırakılıyoruzİrrasyonel varlıkların hayatını yaşamak için, bu nedenle bilimde, teknolojide, ekonomide, tıpta ya da toplumda düzgün bir yaşam düzenlemede anlamlı hiçbir şey başaramadığımıza şaşırmamız için hiçbir neden yok.

Şimdi size anti yerçekiminin (diğer adıyla havaya yükselme) yaratılışı ve hayatımızda kullanımına dair birkaç örnek vereceğim. Ancak yerçekimine karşı koruma sağlamanın bu yöntemleri büyük olasılıkla tesadüfen keşfedildi. Ve bilinçli olarak yerçekimine karşı uygulayan gerçekten kullanışlı bir cihaz yaratmak için ihtiyacınız var bilmek yerçekimi olgusunun gerçek doğası, çalışmak analiz edin ve anlamak onun tüm özü! Ancak o zaman mantıklı, etkili ve topluma gerçekten faydalı bir şey yaratabiliriz.

Ülkemizde anti yerçekimi kullanan en yaygın cihaz balon ve onun birçok varyasyonu. Sıcak hava veya atmosferik gaz karışımından daha hafif bir gazla doldurulursa, top aşağıya doğru uçmak yerine yukarı doğru uçma eğiliminde olacaktır. Bu etki insanlar tarafından çok uzun zamandır biliniyor, ancak yine de kapsamlı bir açıklaması yok– artık yeni sorular ortaya çıkarmayacak bir şey.

YouTube'da kısa bir arama, keşfe yol açtı çok sayıda oldukça iyi gösteren videolar gerçek örnekler yerçekimine karşı. Anti-yerçekimini görebilmeniz için bazılarını burada listeleyeceğim ( havaya yükselme) gerçekten var, ancak... henüz hiçbir "bilim adamı" tarafından açıklanmadı, görünüşe göre gurur buna izin vermiyor...

7. sınıf fizik dersinde evrensel çekim olgusunu incelediniz. Evrendeki tüm cisimler arasında çekim kuvvetlerinin olduğu gerçeğinde yatmaktadır.

Newton, Ay'ın Dünya etrafındaki hareketini ve Güneş etrafındaki gezegenleri inceleyerek evrensel yerçekimi kuvvetlerinin (bunlara yerçekimi kuvvetleri de denir) varlığıyla ilgili sonuca vardı.

Newton'un değeri yalnızca cisimlerin karşılıklı çekimi hakkındaki parlak tahmininde değil, aynı zamanda etkileşimlerinin yasasını, yani iki cisim arasındaki çekim kuvvetini hesaplamak için bir formül bulabilmiş olmasında da yatmaktadır.

Evrensel çekim yasası diyor ki:

• herhangi iki cisim birbirini, her birinin kütlesiyle doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı bir kuvvetle çeker

F, m1 ve m2 kütleli cisimler arasındaki yerçekimi çekim vektörünün büyüklüğüdür, g, cisimler (merkezleri) arasındaki mesafedir; G, adı verilen katsayıdır. yerçekimi sabiti.

Eğer m 1 = m 2 = 1 kg ve g = 1 m ise formülden de görülebileceği gibi yer çekimi sabiti G sayısal olarak F kuvvetine eşittir. Yani yerçekimi sabiti sayısal olarak kuvvete eşittir. Birbirinden 1 m uzaklıkta bulunan, her biri 1 kg ağırlığındaki iki cismin çekimi F. Ölçümler şunu gösteriyor

G = 6,67 10-11 Nm2/kg2.

Formül şunu verir kesin sonuçüç durumda evrensel yerçekimi kuvvetini hesaplarken: 1) cisimlerin boyutları aralarındaki mesafeye kıyasla ihmal edilebilir düzeydeyse (Şekil 32, a); 2) her iki gövde de homojense ve küresel bir şekle sahipse (Şekil 32, b); 3) etkileşen gövdelerden biri, boyutları ve kütlesi, bu topun yüzeyinde veya yakınında bulunan ikinci gövdeninkinden (herhangi bir şekilde) önemli ölçüde daha büyük olan bir top ise (Şekil 32, c).

Pirinç. 32. Evrensel çekim yasasının uygulanabilirliğinin sınırlarını belirleyen koşullar

Dikkate alınan durumların üçüncüsü, verilen formülü kullanarak, üzerinde bulunan cisimlerden herhangi birinin Dünya'ya olan çekim kuvvetini hesaplamanın temelidir. Bu durumda, Dünya'nın yarıçapı, cisimler arasındaki mesafe olarak alınmalıdır, çünkü yüzeyinde veya yakınında bulunan tüm cisimlerin boyutları, Dünya'nın yarıçapına kıyasla ihmal edilebilir düzeydedir.

Newton'un üçüncü yasasına göre, bir dalda asılı duran veya serbest düşüş ivmesiyle daldan düşen bir elma, Dünya'nın onu çektiği kuvvetle aynı büyüklükteki kuvvetle Dünya'yı kendine çeker. Ancak Dünya'nın elmaya olan çekim kuvvetinden kaynaklanan ivmesi sıfıra yakındır, çünkü Dünya'nın kütlesi elmanın kütlesinden ölçülemeyecek kadar büyüktür.

Sorular

1. Evrensel yerçekimi denilen şey neydi?
2. Evrensel çekim kuvvetlerinin diğer adı nedir?
3. Evrensel çekim yasasını kim ve hangi yüzyılda keşfetti?
4. Evrensel çekim yasasını formüle edin. Bu yasayı ifade eden bir formül yazın.
5. Yerçekimi kuvvetlerini hesaplamak için hangi durumlarda evrensel çekim yasası uygulanmalıdır?
6. Dünya dalda asılı olan bir elmayı mı çekiyor?

Egzersiz 15

1. Yerçekiminin tezahürüne örnekler verin.
2. Uzay istasyonu Dünya'dan Ay'a uçuyor. Bu durumda Dünya'ya olan çekim kuvveti vektörünün modülü nasıl değişir; Ay'a? İstasyon, Dünya ve Ay'ın ortasındayken eşit veya farklı büyüklükteki kuvvetlerle mi çekiliyor? Kuvvetler farklıysa hangisi daha büyük ve kaç kat daha büyük? Tüm cevapları gerekçelendirin. (Dünya'nın kütlesinin Ay'ın kütlesinin yaklaşık 81 katı olduğu bilinmektedir.)
3. Güneş'in kütlesinin Dünya'nın kütlesinden 330.000 kat daha büyük olduğu bilinmektedir. Güneş'in Dünya'yı, Dünya'nın Güneş'i çekmesinden 330.000 kat daha güçlü çektiği doğru mu? Cevabını açıkla.
4. Çocuğun attığı top bir süre yukarı doğru hareket etti. Aynı zamanda hızı sıfıra eşit olana kadar sürekli azaldı. Daha sonra top artan hızla aşağıya düşmeye başladı. Açıklayın: a) Topun yukarı doğru hareketi sırasında Dünya'ya doğru yerçekimi kuvvetinin etki edip etmediği; aşağı; b) yukarı doğru hareket ettikçe topun hızının azalmasına neyin sebep olduğu; aşağı doğru hareket ederken hızını arttırmak; c) neden top yukarı doğru hareket ettiğinde hızı azaldı ve aşağı doğru hareket ettiğinde hızı arttı.
5. Dünya üzerinde duran bir kişi Ay'dan etkilenir mi? Eğer öyleyse, hangisi onu daha çok çekiyor: Ay'a mı yoksa Dünya'ya mı? Ay bu kişiyi çekiyor mu? Cevaplarınızı gerekçelendirin.

Doğada bedenlerin etkileşimini karakterize eden çeşitli kuvvetler vardır. Mekanikte meydana gelen kuvvetleri ele alalım.

Yerçekimi kuvvetleri. Muhtemelen insanın varlığını fark ettiği ilk kuvvet, Dünya'daki cisimlere etki eden yerçekimi kuvvetiydi.

Ve insanların yerçekimi kuvvetinin herhangi bir cisim arasında etkili olduğunu anlaması yüzyıllar aldı. Ve insanların yerçekimi kuvvetinin herhangi bir cisim arasında etkili olduğunu anlaması yüzyıllar aldı. Bu gerçeği ilk anlayan İngiliz fizikçi Newton oldu. Gezegenlerin hareketini yöneten yasaları (Kepler yasaları) analiz ederek, gezegenlerin gözlemlenen hareket yasalarının ancak aralarında kütleleriyle doğru orantılı ve kütleleriyle ters orantılı bir çekim kuvvetinin olması durumunda yerine getirilebileceği sonucuna vardı. aralarındaki mesafenin karesi.

Newton formüle edildi evrensel çekim kanunu. Herhangi iki cisim birbirini çeker. Aradaki çekim kuvveti nokta cisimleri bunları birbirine bağlayan düz çizgi boyunca yönlendirilmiş, her ikisinin de kütleleriyle doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı:

Bu durumda nokta cisimler, boyutları aralarındaki mesafeden kat kat daha küçük olan cisimler olarak anlaşılır.

Evrensel yerçekimi kuvvetlerine yerçekimi kuvvetleri denir. Orantılılık katsayısı G'ye yerçekimi sabiti denir. Değeri deneysel olarak belirlendi: G = 6,7 10¯¹¹ N m² / kg².

Yer çekimi Dünya yüzeyine yakın hareket eden merkeze doğru yönlendirilir ve aşağıdaki formülle hesaplanır:

burada g yer çekimi ivmesidir (g = 9,8 m/s²).

Canlıların büyüklüğü, şekli ve oranları büyük ölçüde büyüklüğüne bağlı olduğundan, yerçekiminin canlı doğadaki rolü çok önemlidir.

Vücut ağırlığı. Yatay bir düzleme (destek) bir miktar yük yerleştirildiğinde ne olacağını düşünelim. Yük indirildikten sonraki ilk anda yerçekiminin etkisiyle aşağı doğru hareket etmeye başlar (Şekil 8).

Düzlem bükülür ve yukarı doğru yönlendirilmiş bir elastik kuvvet (destek reaksiyonu) ortaya çıkar. Elastik kuvvet (Fу) yer çekimi kuvvetini dengeledikten sonra gövdenin alçalması ve desteğin sapması duracaktır.

Desteğin sapması, vücudun hareketi altında ortaya çıkmıştır, bu nedenle, vücudun ağırlığı olarak adlandırılan, vücudun yan tarafındaki desteğe belirli bir kuvvet (P) etki eder (Şekil 8, b). Newton'un üçüncü yasasına göre bir cismin ağırlığı yer tepki kuvvetine eşit büyüklüktedir ve ters yönde yönlendirilir.

P = - Fу = Ağır.

Vücut ağırlığı Bir cismin kendisine göre hareketsiz olan yatay bir desteğe uyguladığı kuvvet P olarak adlandırılır..

Desteğe yer çekimi kuvveti (ağırlık) uygulandığı için deforme olur ve esnekliği nedeniyle yer çekimi kuvvetine karşı koyar. Bu durumda desteğin yanından geliştirilen kuvvetlere destek reaksiyon kuvvetleri denir ve karşı tepkinin gelişmesi olgusuna destek reaksiyonu denir. Newton'un üçüncü yasasına göre, destek reaksiyon kuvveti, cismin yerçekimi kuvvetine eşit büyüklükte ve zıt yöndedir.

Bir destek üzerindeki bir kişi, vücudunun destekten yönlendirilen kısımlarının ivmesiyle hareket ederse, o zaman desteğin tepki kuvveti ma miktarı kadar artar; burada m, kişinin kütlesidir ve vücudunun bazı kısımları hareket ediyor. Bu dinamik etkiler gerinim ölçer cihazları (dinamogramlar) kullanılarak kaydedilebilir.

Ağırlık vücut ağırlığı ile karıştırılmamalıdır. Bir cismin kütlesi onun hareketsiz özelliklerini karakterize eder ve ne yerçekimi kuvvetine ne de hareket ettiği ivmeye bağlı değildir.

Bir cismin ağırlığı, desteğe etki eden kuvveti karakterize eder ve hem yer çekimi kuvvetine hem de hareketin ivmesine bağlıdır.

Örneğin Ay'da bir cismin ağırlığı, Dünya'daki bir cismin ağırlığından yaklaşık 6 kat daha azdır. Kütle her iki durumda da aynıdır ve vücuttaki madde miktarına göre belirlenir.

Günlük yaşamda, teknolojide ve sporda ağırlık genellikle Newton (N) cinsinden değil, kilogram kuvvet (kgf) cinsinden gösterilir. Bir üniteden diğerine geçiş şu formüle göre gerçekleştirilir: 1 kgf = 9,8 N.

Destek ve vücut hareketsiz olduğunda, vücudun kütlesi bu vücudun yerçekimine eşittir. Destek ve vücut bir miktar hızlanma ile hareket ettiğinde, yönüne bağlı olarak vücut ya ağırlıksızlık ya da aşırı yük yaşayabilir. Hızlanma yönle çakıştığında ve yerçekimi ivmesine eşit olduğunda, vücudun ağırlığı sıfır olacaktır, bu nedenle ağırlıksızlık durumu ortaya çıkar (ISS, alçalırken yüksek hızlı asansör). Destek hareketinin hızlanması serbest düşüşün hızlanmasının tersi olduğunda, kişi aşırı yük yaşar (Dünya yüzeyinden insanlı bir fırlatma). uzay gemisi, Yüksek hızlı asansör yukarı çıkıyor).

Fizikçiler tarafından sürekli incelenen en önemli olgu harekettir. Elektromanyetik olaylar, mekanik yasaları, termodinamik ve kuantum süreçleri - bunların hepsi, fizik tarafından incelenen evrenin çok çeşitli parçalarıdır. Ve tüm bu süreçler şu ya da bu şekilde bir şeye iniyor - -.

Temas halinde

Evrendeki her şey hareket eder. Yerçekimi çocukluğumuzdan beri tüm insanlar için ortak bir olgudur, gezegenimizin yerçekimi alanında doğduk, bu fiziksel olay bizim tarafımızdan en derin sezgisel düzeyde algılanıyor ve öyle görünüyor ki, çalışma gerektirmiyor bile.

Ama ne yazık ki soru şu: neden ve bütün bedenler birbirini nasıl çeker, geniş çapta araştırılmasına rağmen bugüne kadar tam olarak açıklanmadı.

Bu yazıda Newton'un evrensel yerçekiminin ne olduğuna bakacağız - klasik teori yer çekimi. Ancak formüllere ve örneklere geçmeden önce çekim sorununun özünden bahsedip tanımını vereceğiz.

Belki yerçekiminin incelenmesi doğa felsefesinin (şeylerin özünü anlama bilimi) başlangıcı haline geldi, belki doğa felsefesi yerçekiminin özü sorusunu doğurdu, ama öyle ya da böyle cisimlerin yerçekimi sorunu Antik Yunan'a ilgi duymaya başladım.

Hareket, bedenin duyusal özelliğinin özü, daha doğrusu bedenin gözlemcinin gördüğü anda hareket etmesi olarak anlaşılmaktaydı. Bir olguyu ölçemiyor, tartamıyor veya hissedemiyorsak bu, o olgunun var olmadığı anlamına mı gelir? Doğal olarak bu şu anlama gelmiyor. Aristoteles bunu anladığından beri yerçekiminin özü üzerine düşünceler başladı.

Bugün ortaya çıktığı gibi, onlarca yüzyıl sonra, yerçekimi yalnızca yerçekiminin ve gezegenimizin çekiciliğinin temeli değil, aynı zamanda Evrenin ve neredeyse mevcut tüm temel parçacıkların kökeninin de temelidir.

Hareket görevi

Bir düşünce deneyi yapalım. Hadi içeri alalım sol el küçük top. Sağdakinin aynısını alalım. Sağdaki topu bırakalım ve düşmeye başlayacak. Soldaki elde kalıyor, hâlâ hareketsiz.

Zamanın geçişini zihinsel olarak durduralım. Düşen sağ top havada "asılı kalır", soldaki ise hala elde kalır. Sağ top hareket "enerjisi" ile donatılmıştır, sol top ise değildir. Peki aralarındaki derin, anlamlı fark nedir?

Düşen topun nerede, hangi kısmında hareket etmesi gerektiği yazıyor? Aynı kütleye, aynı hacme sahiptir. Aynı atomlara sahiptir ve hareketsiz bir topun atomlarından farklı değildir. Top sahip olmak? Evet doğru cevap bu ama top neyin potansiyel enerjisi olduğunu, bunun nereye kaydedildiğini nereden biliyor?

Bu tam olarak Aristoteles, Newton ve Albert Einstein'ın kendilerine belirledikleri görevdir. Ve üçü de parlak düşünür Bu sorunu kendi başımıza kısmen çözdük ama bugün çözülmesi gereken bir takım sorunlar var.

Newton'un yerçekimi

1666'da, en büyük İngiliz fizikçisi ve tamircisi I. Newton, Evrendeki tüm maddelerin birbirine yönelmesini sağlayan kuvveti niceliksel olarak hesaplayabilen bir yasa keşfetti. Bu olguya evrensel yerçekimi denir. Size: "Evrensel çekim yasasını formüle edin" diye sorulduğunda cevabınız şöyle olmalı:

İki cismin çekimine katkıda bulunan yerçekimi etkileşiminin kuvveti bu cisimlerin kütleleriyle doğru orantılı olarak ve aralarındaki mesafeyle ters orantılıdır.

Önemli! Newton'un çekim yasası "uzaklık" terimini kullanır. Bu terim, cisimlerin yüzeyleri arasındaki mesafe olarak değil, ağırlık merkezleri arasındaki mesafe olarak anlaşılmalıdır. Örneğin, yarıçapları r1 ve r2 olan iki top üst üste yatıyorsa, bu durumda yüzeyleri arasındaki mesafe sıfırdır, ancak bir çekim kuvveti vardır. Mesele şu ki merkezleri arasındaki mesafe r1+r2 sıfırdan farklıdır. Kozmik ölçekte bu açıklama önemli değildir ancak yörüngedeki bir uydu için bu mesafe, yüzeyden yükseklik artı gezegenimizin yarıçapına eşittir. Dünya ile Ay arasındaki mesafe de yüzeyleri değil merkezleri arasındaki mesafe olarak ölçülür.

Yer çekimi kanunu için formül aşağıdaki gibidir:

,

• F – çekim kuvveti,
• – kitleler,
• r – mesafe,
• G – yer çekimi sabiti 6,67·10−11 m³/(kg·s²)'ye eşittir.

Sadece yer çekimi kuvvetine bakarsak ağırlık nedir?

Kuvvet vektörel bir niceliktir ancak evrensel çekim yasasında geleneksel olarak skaler olarak yazılır. Bir vektör resminde yasa şöyle görünecektir:

.

Ancak bu, kuvvetin merkezler arasındaki uzaklığın küpüyle ters orantılı olduğu anlamına gelmez. İlişki bir merkezden diğerine yönlendirilen birim vektör olarak algılanmalıdır:

.

Yerçekimi Etkileşimi Yasası

Ağırlık ve yerçekimi

Yerçekimi yasasını göz önünde bulundurarak, kişisel olarak bizim olmamızın şaşırtıcı olmadığını anlayabiliriz. Güneş'in yerçekiminin Dünya'nınkinden çok daha zayıf olduğunu hissediyoruz. Dev Güneş büyük bir kütleye sahip olmasına rağmen bizden oldukça uzaktadır. aynı zamanda Güneş'ten de uzaktır, ancak büyük bir kütleye sahip olduğu için onu kendine çeker. İki cismin çekim kuvveti nasıl bulunur, yani Güneş'in, Dünya'nın ve senin ve benim çekim kuvvetinin nasıl hesaplanacağı - bu konuyu biraz sonra ele alacağız.

Bildiğimiz kadarıyla yer çekimi kuvveti:

burada m kütlemizdir ve g, Dünya'nın serbest düşüşünün ivmesidir (9,81 m/s2).

Önemli!İki, üç, on çeşit çekici kuvvet yoktur. Yerçekimi, çekimin niceliksel özelliğini veren tek kuvvettir. Ağırlık (P = mg) ve yerçekimi kuvveti aynı şeydir.

Eğer m bizim kütlemiz, M dünyanın kütlesi, R yarıçapı ise bize etki eden yerçekimi kuvveti şuna eşittir:

Böylece, F = mg olduğundan:

.

Kütleler m azalır ve serbest düşüşün ivmesinin ifadesi kalır:

Görebildiğimiz gibi, yerçekiminin ivmesi gerçekte sabit bir değerdir, çünkü formülü sabit miktarları içerir - yarıçap, Dünya'nın kütlesi ve yerçekimi sabiti. Bu sabitlerin değerlerini değiştirerek yerçekimi ivmesinin 9,81 m/s2'ye eşit olmasını sağlayacağız.

Farklı enlemlerde, Dünya hala mükemmel bir küre olmadığı için gezegenin yarıçapı biraz farklıdır. Bu nedenle yerküre üzerindeki bireysel noktalarda serbest düşüşün ivmesi farklıdır.

Dünya ve Güneş'in çekiciliğine dönelim. Dünyanın sizi ve beni Güneş'ten daha güçlü çektiğini bir örnekle kanıtlamaya çalışalım.

Kolaylık sağlamak için bir kişinin kütlesini alalım: m = 100 kg. Daha sonra:

• Bir kişi ile dünya arasındaki mesafe gezegenin yarıçapına eşittir: R = 6,4∙10 6 m.
• Dünyanın kütlesi: M ≈ 6∙10 24 kg.
• Güneş'in kütlesi: Mc ≈ 2∙10 30 kg.
• Gezegenimiz ile Güneş arasındaki mesafe (Güneş ile insan arası): r=15∙10 10 m.

İnsan ve Dünya arasındaki çekimsel çekim:

Bu sonuç, ağırlığın daha basit ifadesinden (P = mg) oldukça açıktır.

İnsan ile Güneş arasındaki çekim kuvveti:

Gördüğümüz gibi gezegenimiz bizi neredeyse 2000 kat daha güçlü çekiyor.

Dünya ile Güneş arasındaki çekim kuvveti nasıl bulunur? Aşağıdaki şekilde:

Artık Güneş'in gezegenimizi, gezegenin sizi ve beni çektiğinden milyarlarca kat daha fazla çektiğini görüyoruz.

İlk kaçış hızı

Isaac Newton evrensel çekim yasasını keşfettikten sonra, bir cismin yerçekimi alanını aşarak dünyayı sonsuza kadar terk etmesi için ne kadar hızlı fırlatılması gerektiğiyle ilgilenmeye başladı.

Doğru, bunu biraz farklı hayal etti, anlayışına göre bu, gökyüzünü hedef alan dikey olarak duran bir roket değil, bir dağın tepesinden yatay olarak sıçrayan bir vücuttu. Bu mantıklı bir örnekti çünkü Dağın tepesinde yer çekimi kuvveti biraz daha azdır.

Yani Everest'in zirvesinde serbest düşüşün ivmesi olağan 9,8 m/s2 değil, neredeyse m/s2 olacaktır. Bu nedenle oradaki hava o kadar incedir ki, hava parçacıkları artık yüzeye "düşen" parçacıklar kadar yer çekimine bağlı değildir.

Kaçış hızının ne olduğunu bulmaya çalışalım.

İlk kaçış hızı v1, cismin Dünya'nın (veya başka bir gezegenin) yüzeyinden ayrılıp dairesel bir yörüngeye girme hızıdır.

Hadi öğrenmeye çalışalım Sayısal değer gezegenimiz için bu değer.

Bir gezegenin etrafında dairesel bir yörüngede dönen bir cisim için Newton'un ikinci yasasını yazalım:

,

burada h, vücudun yüzey üzerindeki yüksekliğidir, R, Dünya'nın yarıçapıdır.

Yörüngede bir cisim merkezkaç ivmeye maruz kalır, dolayısıyla:

.

Kütleler azalırsa şunu elde ederiz:

,

Bu hıza birinci kaçış hızı denir:

Gördüğünüz gibi kaçış hızı vücut kütlesinden kesinlikle bağımsızdır. Böylece 7,9 km/s hıza ulaşan her cisim gezegenimizi terk ederek yörüngesine girecektir.

İlk kaçış hızı

İkinci kaçış hızı

Ancak cismi ilk kaçış hızına kadar hızlandırsak bile, onun Dünya ile olan çekimsel bağlantısını tamamen kesemeyeceğiz. Bu yüzden ikinci bir kaçış hızına ihtiyacımız var. Bu hıza ulaşıldığında vücut gezegenin çekim alanını terk eder ve mümkün olan tüm kapalı yörüngeler.

Önemli!Çoğu zaman, astronotların Ay'a ulaşmak için ikinci kaçış hızına ulaşmaları gerektiğine yanlışlıkla inanılır, çünkü önce gezegenin çekim alanıyla "bağlantıyı kesmek" zorundaydılar. Durum böyle değil: Dünya-Ay çifti Dünya'nın çekim alanındadır. Ortak ağırlık merkezleri yerkürenin içindedir.

Bu hızı bulmak için problemi biraz farklı koyalım. Diyelim ki bir cisim sonsuzluktan bir gezegene uçuyor. Soru: İniş sırasında yüzeyde hangi hıza ulaşılacak (elbette atmosferi hesaba katmadan)? Bu tam olarak hız vücudun gezegeni terk etmesi gerekecek.

İkinci kaçış hızı

Enerjinin korunumu yasasını yazalım:

,

eşitliğin sağ tarafında yerçekimi işi vardır: A = Fs.

Bundan ikinci kaçış hızının şuna eşit olduğunu elde ederiz:

Dolayısıyla ikinci kaçış hızı birinciden kat daha fazladır:

Evrensel çekim yasası. Fizik 9. sınıf

Evrensel Çekim Yasası.

Çözüm

Evrendeki ana kuvvetin yerçekimi olmasına rağmen, bu olgunun birçok nedeninin hâlâ bir sır olarak kaldığını öğrendik. Newton'un evrensel çekim kuvvetinin ne olduğunu öğrendik, bunu çeşitli cisimler için hesaplamayı öğrendik ve ayrıca evrensel çekim yasası gibi bir olgunun yol açtığı bazı yararlı sonuçları inceledik.