Представлена презентация по физике на тему: "Закон всемирного тяготения", в которой рассматривается история открытия закона. Как Галилей начал свои исследования? Галилей продемонстрировал, что предметы с разным весом падают с одинаковой скоростью, бросив 2 камня разных размеров с вершины Пизанской башни. Однако записи о том, что этот эксперимент Галилей действительно проводил, не сохранились. Как Ньютон пришел к открытию и формулировке закона всемирного тяготения.
Закон всемирного тяготения
Основные этапы:
1. История открытия “Закона всемирного
тяготения”;
2. “Закон всемирного тяготения” и
границы его применения;
3. Практическое значение закона.
Во времена древнего Вавилона, 2000 лет до н.э., считалось, что
небеса повелевают человеческими судьбами. Некоторые небесные тела
воспринимались как божества. Казалось, что познание звезд дает
возможность познать будущее. В древнем мире не было различий между
астрономией и астрологией.
Вавилоняне, египтяне, греки и китайцы имели опыт тщательного
наблюдения за небом. Вавилоняне рассчитали длительность года с
точностью до 4,5 минут. Однако все рассматривали астрономию как
средство подтверждения астрологических предсказаний.
Геоцентрическая картина Вселенной Птолемея, основанная на круговом
движении, была подкреплена его главным астрологическим трудом
«Альмагест». Тихо Браге, скрупулезный звездный каталог которого сыграл
решающую роль в подрыве астрологии, все же был убежден в ее
научности. Иоганн Кеплер, помощник Браге, зарабатывал себе на жизнь
составление гороскопов.
По иронии судьбы именно работы Тихо Браге, Иоганна Кеплера и
Галилео Галилея доказали необходимость астрономии, ее, а не
астрологии, важность для научного познания законов жизни и эволюции
Вселенной.
КАК Галилей начал свои
исследования?
Свои исследования Галилео начал, еще когда он был
студентом медицинского факультета Пизанского
университета. Наблюдая за лампой, раскачивающейся
под куполом церкви, Галилей заметил, что она всегда
качается в одном темпе независимо от размаха
колебания. Семь летспустя, будучи уже преподавателем
математики, Галилео доказал, что скорость колебания
маятника зависит лишь от его длины.
КАК Галилей начал свои исследования?
Продолжая экспериментировать,
Галилей подверг сомнению
утверждение Аристотеля о том, будто
крупные предметы падают быстрее. Он
обнаружил, что изменение веса
маятника не влияет на скорость
колебаний. Позднее, проводя опыты с
шарами, скатывавшимися по
наклонной плоскости, он обнаружил,
что движение их ускоряется
равномерно и независимо от веса.
Галилей продемонстрировал,
Галилей продемонстрировал,
что предметы с разным весом падают
что предметы с разным весом падают
с одинаковой скоростью, бросив 2
с одинаковой скоростью, бросив 2
камня разных размеров с вершины
камня разных размеров с вершины
Пизанской башни. Однако записи о
Пизанской башни. Однако записи о
том, что этот эксперимент Галилей
том, что этот эксперимент Галилей
действительно проводил, не
действительно проводил, не
сохранились.
сохранились.
На самом деле в вакууме все
На самом деле в вакууме все
предметы имеют тенденцию падать с
предметы имеют тенденцию падать с
одинаковой скоростью. В воздухе же
одинаковой скоростью. В воздухе же
скорость их падения зависит от
скорость их падения зависит от
сложной взаимосвязи их плотности и
сложной взаимосвязи их плотности и
размера. Даже если материал один и
размера. Даже если материал один и
тот же, мелкие предметы плавают
тот же, мелкие предметы плавают
медленнее крупных, потому что они
медленнее крупных, потому что они
имеют большую поверхность по
имеют большую поверхность по
сравнению с их весом.
сравнению с их весом.
Гравитационное поле обладает
рядом свойств :
Во первых, оно присуще всем телам
имеющим массу.
Во-вторых, зависит от масс
взаимодействующих тел.
В третьих , зависит от расстояния
между центрами масс тел.
В четвертых, проникает через все
материалы.
И в пятых, переносится
гипотетической частицей –
гравитоном.
• Сэр Исаак Ньютон в 1687г. в
работе "Математические начала
натуральной философии"
опубликовал крайне важную
формулу закона всемирного
тяготения.
1. По расположению небесных светил
можно предсказать разливы рек;
2. По звездам находить правильные пути;
3. Планеты движутся вокруг Солнца;
4. Луна движется вокруг Земли, период
обращения равен 27,32 суток;
g=9,8 м/с2
5. Радиус Земли Rз=6400 км; расстояние от
Земли до Луны r=384000 км
6. Значение ускорение свободного падения.
Мысль о том, что небесные тела
обладают свойством притягивать,
высказал ранее до И.Ньютона.
Н.Кузанский (1401–1464 гг.)
Леонардо Да Винчи (1452-1519 гг.)
Н.Коперник (1473–1543 гг.)
И.Кеплер (1571-1630 гг.)
Считалось, что существует два типа
гравитации:
1. Земная гравитация: взаимодействие
Земли и тел вблизи нее – явление чисто
Земной природы(Г.Галилей и другие)
2. Небесная гравитация: на небесные
сферы действуют иные законы, нежели
законы, управляющие движениями на
земле.(И.Кеплер)
От данных практики
путем математической
обработки
к общему закону, а от него
к следствиям, которые
проверяются вновь на
практике.
Все тела Вселенной, как небесные,
притяжению.
так и находящиеся на Земле
подвержены взаимному
В 1687 году Ньютон опубликовал свой труд ’Математические начала
натуральной философии’, раскрывший теории движения планет и основы
гравитации. Закон всемирного тяготения гласит:
Каждые две частицы материи притягивают взаимно друг друга, или
тяготеют друг другу, с силой, прямо пропорциональной произведению их
масс и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.
Закон Всемирного тяготения
формулируется так:
Два тела притягиваются друг к другу с
силой, прямо пропорциональной
массе каждого из них и обратно
пропорциональной квадрату
расстояния между ними.
m2
F1
m
1
F2
R
Экспериментальное
измерение гравитационной
постоянной:
Генри Кавендиш (10.Х 1731 г. - 24.II 1810
г.)
Крутильные весы
11
2
G=6,67 * 10 H*м /кг
Современные крутильные весы уменьшают погрешность
измерения гравитационной постоянной.
2
Закон всемирного тяготения
можно применять:
для материальных точек
для тел шарообразной формы
для шара большого радиуса и материальной точки.
Для тел более сложной формы расчет силы
взаимодействия достаточно сложен.
Закон всемирного тяготения можно применять:
На основе теории тяготения И.Ньютона
удалось описать движение естественных и
искусственных тел в Солнечной системе,
рассчитать орбиты планет и комет
Закон_всемирного_тяготения.ppt
