Поделиться
Гравитационные силы.pptx
Гравитационные силы
Цели и задачи
Расширить такие понятия, как силы в природе, гравитационные силы, закон всемирного тяготения.
Домашняя работа
П. 31-35 читать + отвечать на вопросы
Типы сил
1. Гравитационные
2. Электромагнитные
3. Сильные (ядерные)
4. Слабые
В механике мы имеем дело с тремя силами
Сила тяготения
Сила трения
Сила упругости
Закон тяготения сформулирован для материальных точек в вакууме.
Он также справедлив для однородных тел, имеющих шарообразную форму.
Силы гравитационного взаимодействия направлены вдоль линии, соединяющей центры масс. Такого рода силы называются центральными.
Частным видом силы всемирного тяготения является сила притяжения к Земле.
, где
m – масса тела;
М – масса Земли; M = 5,98 1024 кг
R – радиус Земли; R = 6 370 км
h – высота тела над поверхностью Земли.
Земля сообщает всем телам у поверхности ускорение g = 9,8 м/с2
Земля действует на тела с силой тяжести, пропорциональной массе тела
Покажем, что ускорение свободного падения g не зависит от массы тела.
Из 2 закона Ньютона F = ma,
но в нашем случае F = Fт = mg.
Тогда, учитывая предыдущую формулу:
Найдем модуль ускорения свободного падения на поверхности Земли (h = 0).
Из формулы видно, что ускорение свободного падения не зависит от массы тела. Оно уменьшается при подъеме тела над поверхностью Земли.
mg = G
m М
(R + h)2
Расчет первой космической скорости
Вычислим скорость, которую надо сообщить телу, чтобы оно стало искусственным спутником Земли.
В этом случае тело движется по приблизительно круговой орбите вокруг Земли на некоторой высоте h над Землей.
Будем считать, что на тело действует только одна гравитационная сила, направленная к центру Земли (сопротивлением воздуха пренебрегаем).
Гравитационная сила сообщает спутнику центростремительное ускорение.
По 2-му закону Ньютона:
Решаем систему уравнений:
Если сопротивление воздуха не учитывать, то тело с такой скоростью, заданной ему в горизонтальном направлении, перпендикулярно радиусу планеты, становится спутником Земли.
Скорость спутника зависит от высоты полета над Землей h и не зависит от его массы m .
Величины, необходимые для решения задач
|
|
|
|
Гравитационная постоянная | |
Ускорение свободного падения |
G = 6,67 10-11
Закрепление:
Задача 1. Определить, с какой силой притягивается самолет и лодка, находящиеся на расстоянии 3км друг от друга, если масса лодки составляет 3 тонны, а масса самолета – 30 тонн.
Задача 2. Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 0,1 м друг от друга и притягиваются с силой 6,67*10 -15 Н. Какова масса каждого шарика?
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
