Бүкіл әлемдік тартылыс заңы

Проблемалық жағдай. қ жағдай. Проблемалы Бір бірімізбен  сөйлесіп  Бір бірімізбен  сөйлесіп  тұрғанда арамыздағы  тұрғанда арамыздағы  тартылысты неге сезбейміз? тартылысты неге сезбейміз?  Адам неге құс  сияқты ұшып  Адам неге құс  сияқты ұшып  кетпейді? кетпейді?

Бүкіл әлемдік тартылыс заңы. Бүкіл әлемдік тартылыс заңы.   1667 жылы ашты.. 1665  1665 жылыжылы 23­ И. Ньютон 1667 жылы ашты..  Заңды И. Ньютон Заңды  ұстап  тұратын күш  Жерге алманың  құлауына септігін  тигізетін күш табиғатына  ұқсас  ұстап  тұратын күш  Жерге алманың  құлауына септігін  тигізетін күш табиғатына  ұқсас  екендігін  болжап  айтты. Оның  болжамы  бойынша  Әлемдегі  барлық  денелер арасында  екендігін  болжап  айтты. Оның  болжамы  бойынша  Әлемдегі  барлық  денелер арасында  массалар центрін жалғастыратын  түзу  бойымен тартылыс (гравитациялық күштер)  массалар центрін жалғастыратын  түзу  бойымен тартылыс (гравитациялық күштер)  күштері  әсер  етеді .(. 1.10.1 күштері  әсер  етеді .  Ньютон  Айды  орбитада     Айды  орбитада    23­жасында жасында Ньютон (. 1.10.1­ сурет ­ сурет).).                                                                                      1.10.1­сурет.  Денелер арасындағы гравитациялық күштер

 Ньютон  онан кейінгі жылдары  астроном   астроном   XVII ғасыр  басында ашқан  ғасыр  басында ашқан  Ньютон онан кейінгі жылдары  И. Кеплердіңдің   XVII  И. Кеплер ғаламшарлардың қозғалыс  заңдылығының  ғаламшарлардың қозғалыс  заңдылығының  физикалық  түсіндірмесін  табуға тырысты  физикалық  түсіндірмесін  табуға тырысты  және гравитациялық күштердің  сан  мәні  және гравитациялық күштердің  сан  мәні  қанша болатынын  қанша болатынын  есептеді.Ғаламшарлардың  қалай   есептеді.Ғаламшарлардың  қалай   қозғалатынын біле  отырып  Ньютон  қозғалатынын біле  отырып   қандай  күштер  әсер  ететіндігін   қандай  күштер  әсер  ететіндігін   анықтағысы келді. . Бұл әдіс   анықтағысы келді кері есебі  деп  аталады.    деп  аталады.  кері есебі Ньютон оларға   оларға   Бұл әдіс  механиканың  механиканың

Механиканың негізгі есебі бойынша массасы мен жылдамдығы белгілі денеге әсер ететін күштің салдарынан кез келген уақыт мезетіндегі дененің орнын анықтау болса ,механиканың кері есебінде дененің қалай қозғалатындығына қарай оған әсер ететін күштерді анықтау болып табылады

 Осы  есепті  шешу  арқылы  Ньютон  Осы  есепті  шешу  арқылы  Ньютон    бүкіл  әлемдік  тартылыс  заңын бүкіл  әлемдік  тартылыс  заңын     аштыашты. . Барлық  денелер бір­біріне   Барлық  денелер бір­біріне   өздерінің  массаларының   өздерінің  массаларының   көбейтіндісіне тура  көбейтіндісіне тура  пропорционал және  пропорционал және  арақашықтығының  квадратына   арақашықтығының  квадратына   кері  пропорционал  күшпен   кері  пропорционал  күшпен   тартылады: тартылады:

дық  коэфициент GG     ропорционалдық  коэфициент  ППропорционал табиғаттағы  барлық  денелер   табиғаттағы  барлық  денелер   үшін  бірдей және оны бүкіл  бүкіл  үшін  бірдей және оны  әлемдік  тартылыс  тұрақтысы   әлемдік  тартылыс  тұрақтысы немесе гравитациялық тұрақты гравитациялық тұрақты     немесе  деп  атайды. деп  атайды. • GG = 6,67∙10  = 6,67∙10­11­11 Н∙м Н∙м22/кг2 (СИ).  /кг2 (СИ).

Табиғаттағы  көптеген құбылыстар  бүкіләлемдік  Табиғаттағы  көптеген құбылыстар  бүкіләлемдік  тартылыс  күшімен түсіндіріледі. тартылыс  күшімен түсіндіріледі.  11.Күн жүйесіндегі  ғаламшарлар  қозғалысы, .Күн жүйесіндегі  ғаламшарлар  қозғалысы,  2. жердің жасанды  серігінің қозғалыстары , 2. жердің жасанды  серігінің қозғалыстары ,  3.баллистикалық  зымырандардың ұшу  3.баллистикалық  зымырандардың ұшу  траекториясы траекториясы  4. Жерге жақын денелердің  қозғалысы, 4. Жерге жақын денелердің  қозғалысы,  5.Денелердің  жерге  құлауы, 5.Денелердің  жерге  құлауы,  6.Тасу және қайту, 6.Тасу және қайту,  7.Сарқырамалар, 7.Сарқырамалар,  8.Қол сөмкесінің  ауырлығы. 8.Қол сөмкесінің  ауырлығы.  9.Жер атмосферасының болуы т.б құбылыстар 9.Жер атмосферасының болуы т.б құбылыстар    динамика заңдарымен  және бүкіләлемдік       динамика заңдарымен  және бүкіләлемдік       тартылыс заңы арқылы  түсіндіріледі   тартылыс заңы арқылы  түсіндіріледі

Бүкіләлемдік тартылыс заңының бір байқалуы Бүкіләлемдік тартылыс заңының бір байқалуы   ауырлық  күші болып  табылады. ауырлық  күші болып  табылады.  Жер бетіне жақын  денелердің  тарту күшін  Жер бетіне жақын  денелердің  тарту күшін   осылай атау қабылданған осылай атау қабылданған    ЕЕгер  гер MM –   берілген дене масса mm – – берілген дене ауырлық күші   ауырлық күші  – Жер Жер масса массасы сы , , RRЗ – З – оның  оның радиус радиусыы, ,  сы болса , , онда  онда   массасы болса   мұндағы  мұндағы gg –  үдеуі.: :  үдеуі. Жер бетіндегі еркін  түсу   – Жер бетіндегі еркін  түсу

1 2  mmGF R 2

G 1110*67,6   2 mH кг 2

 Ауырлық  күші  жер центріне  қарай   Ауырлық  күші  жер центріне  қарай   бағытталған..Басқа күштер болмағанда  Басқа күштер болмағанда  бағытталған дене Жерге  еркін түсу үдеуімен   дене Жерге  еркін түсу үдеуімен   құлайды. Жердің әр түрлі  нүктелеріндегі  құлайды. Жердің әр түрлі  нүктелеріндегі  еркін  түсу  үдеуінің  орташа  мәні    еркін  түсу  үдеуінің  орташа  мәні  9,81 м/с22. . Жердің радиусы мен еркін түсу   Жердің радиусы мен еркін түсу   9,81 м/с үдеуінің  мәнін біле   үдеуінің  мәнін біле   отырып((RRзз = 6,38∙106 м),  отырып есептеп  шығаруға  болады.: :  есептеп  шығаруға  болады.  = 6,38∙106 м), Жер массасын М  Жер массасын М

Жерден қашықтаған  сайын  Жердің тарту    Жерден қашықтаған  сайын  Жердің тарту   күші мен еркін түсу  үдеуі Жер центріне  күші мен еркін түсу  үдеуі Жер центріне  дейінгі ара қашықтықтың квадратына кері  дейінгі ара қашықтықтың квадратына кері  пропорционал өзгереді. 1.10.2 пропорционал өзгереді. қашықтап бара жатырған ғарыш кемесінің  қашықтап бара жатырған ғарыш кемесінің  ішіндегі ғарышкерге әсер ететін тартылыс  ішіндегі ғарышкерге әсер ететін тартылыс  күшінің  өзгеруі  бейнеленген. Жерге жақын   күшінің  өзгеруі  бейнеленген. Жерге жақын   маңда ғарышкерге әсер ететін  тарту күші   маңда ғарышкерге әсер ететін  тарту күші 700 Н­ғатең деп алсақ: ­ғатең деп алсақ: 700 Н  1.10.2­сурет Жерден  ­сурет Жерден

• 1.10.2 1.10.2­сурет ететін  тарту күшінің  өзгерісі. ететін  тарту күшінің  өзгерісі. ­сурет. . Жерден қашықтап бара жатырған  ғарышкерге әсер  Жерден қашықтап бара жатырған  ғарышкерге әсер

Өзара  әсерлесетін    денелерге  Өзара  әсерлесетін    денелерге        Жермен  Айды  алуға  болады.Ай  Жермен  Айды  алуға  болады.Ай  мен  арасы  Жердің  мен  арасы  Жердің   = 3,84∙106 м.Бұл  қашықтық    Жер  rr = 3,84∙106 м. Бұл  қашықтық    Жер  радиусынан 60 60 есе артық..  есе артық..  радиусынан

Жердің тартуы салдарынан Ай   Жердің тартуы салдарынан Ай  орбитасындағы еркін түсу  үдеуі орбитасындағы еркін түсу  үдеуі  ..Ай  осындай  үдеумен Жер центріне   Ай  осындай  үдеумен Жер центріне   бағыттала  отырып  қозғалады.Сондықтан   бағыттала  отырып  қозғалады.Сондықтан   мұндай  үдеуді  центрге  тартқыш  үдеу центрге  тартқыш  үдеу     мұндай  үдеуді   деп  аталады. Оны төмендегі центрге  деп  аталады. Оны төмендегі центрге  тартқыш үдеудің кинематикалық   тартқыш үдеудің кинематикалық   формуласымен есептейді :  :  формуласымен есептейді

 Мұндағы   = 27,3 сөөтткеке –  Мұндағы TT = 27,3 с  – Айдың Жерді  айналу  Айдың Жерді  айналу  периоды.Әр түрлі  әдістер  арқылы есептеулер   периоды.Әр түрлі  әдістер  арқылы есептеулер   нәтижелерінің дәл келуі Ньютонның Айды  нәтижелерінің дәл келуі Ньютонның Айды  орбитада устап тұрған күшпен ,ауырлық күшінің  орбитада устап тұрған күшпен ,ауырлық күшінің  табиғатының ұқсас деген болжамын  табиғатының ұқсас деген болжамын  дәлелдейді...Айдың  массасын  Жер  массасынан  Айдың  массасын  Жер  массасынан  дәлелдейді. 81 есе жеңілдеп,радиусы  Жер радиусынан 3,7 есе  81 есе жеңілдеп,радиусы  Жер радиусынан 3,7 есе  аз деп есептеп Ай бетіндегі еркін түсу үдеуін  ggлл – – аз деп есептеп Ай бетіндегі еркін түсу үдеуін   мына формуламен  есептейміз:   мына формуламен  есептейміз:

Мұндай  әлсіз тартылысты Айға қонған  Мұндай  әлсіз тартылысты Айға қонған    ғарышкерлер  бастан  кешті.Адамдар    ғарышкерлер  бастан  кешті.Адамдар  дәл  осындай  жағдайда  өте  үлкен  дәл  осындай  жағдайда  өте  үлкен  биіктікке  оңай    секіре  алады.Жер  биіктікке  оңай    секіре  алады.Жер  бетінде адам   1 метр биіктікке секіреді  бетінде адам   1 метр биіктікке секіреді    деп    есептесек  Айда  ол  адам  6  м    деп    есептесек  Айда  ол  адам  6  м  биіктікке секіре алады.  биіктікке секіре алады.

ККім жылдам? ім жылдам?

Массалары 1000кг екі дене арасы қандай  Массалары 1000кг екі дене арасы қандай   болғанда әсерлесу күші 6,67*10­9­9Н­ға Н­ға   болғанда әсерлесу күші 6,67*10  Бер:Бер:mm11=m=m22=1000  ҒҒ=6.67*10  F=67*10 =6.67*10­9­9Н              Ғ F=67*10­11­11НмНм22/кг/кг22              тең болады. тең болады. r=r= =1000кг.                                  кг.                                  Н              Ғ= Gm= Gm11mm22/r/r2                    2                    mGm 2 1 F

Массалары 80 тоннадан болатын екі  вагон арасы 1метр болса ,бір­бірін қандай  күшпен   Массалары 80 тоннадан болатын екі  вагон арасы 1метр болса ,бір­бірін қандай  күшпен   тартады? тартады?     Бер:М1==М2М2=80=80тт== Бер:М1                80000 80000кгкг..                     r=1r=1мм                 G=6.67*10         G=6.67*10­1­111Н мН м22/кг/кг22                т/к                    т/к   F=?F=?

Суретке қарай отырып түсіндір. Суретке қарай отырып түсіндір.

Суретке қарай отырып түсіндір Суретке қарай отырып түсіндір

Орбита түрі түрі Орбита

Еркін түсу Еркін түсу