Univerzalna gravitacija: značilnosti in praktični pomen

Univerzalna gravitacija: značilnosti in praktični pomen
Univerzalna gravitacija: značilnosti in praktični pomen
Anonim

XVI-XVII stoletja mnogi upravičeno imenujejo eno najslavnejših obdobij v zgodovini fizike. V tem času so bili v veliki meri postavljeni temelji, brez katerih bi bil nadaljnji razvoj te znanosti preprosto nepredstavljiv. Kopernik, Galileo, Kepler so naredili veliko delo, da so fiziko razglasili za znanost, ki lahko odgovori na skoraj vsako vprašanje. V celi vrsti odkritij loči zakon univerzalne gravitacije, katerega končna formulacija pripada izjemnemu angleškemu znanstveniku Isaacu Newtonu.

gravitacijska sila
gravitacijska sila

Glavni pomen dela tega znanstvenika ni bil v njegovem odkritju sile univerzalne gravitacije - tako Galileo kot Kepler sta o prisotnosti te količine govorila že pred Newtonom, ampak v tem, da je bil prvi dokazati, da tako na Zemlji kot v vesolju delujejo enake sile interakcije med telesi.

Newton je v praksi potrdil in teoretično utemeljil dejstvo, da so absolutno vsa telesa v vesolju, vključno s tistimiki se nahajajo na Zemlji, medsebojno delujejo. Ta interakcija se imenuje gravitacijska, medtem ko se sam proces univerzalne gravitacije imenuje gravitacija.

Ta interakcija nastane med telesi, ker obstaja posebna, za razliko od drugih, vrsta snovi, ki se v znanosti imenuje gravitacijsko polje. To polje obstaja in deluje okoli vsakega predmeta, medtem ko pred njim ni zaščite, saj ima neprimerljivo sposobnost prodiranja v vse materiale.

definicija gravitacijske sile
definicija gravitacijske sile

Sila univerzalne gravitacije, katere definicijo in formulacijo je dal Isaac Newton, je neposredno odvisna od produkta mas medsebojno delujočih teles in obratno od kvadrata razdalje med tema objektoma. Po Newtonu, ki je neizpodbitno potrjeno s praktičnimi raziskavami, je sila univerzalne gravitacije najdena z naslednjo formulo:

F=Mm/r2.

Pri tem je še posebej pomembna gravitacijska konstanta G, ki je približno enaka 6,6710-11(Nm2)/kg2.

Gravitacijska sila, s katero se telesa privlačijo k Zemlji, je poseben primer Newtonovega zakona in se imenuje gravitacija. V tem primeru je mogoče zanemariti gravitacijsko konstanto in maso same Zemlje, zato bo formula za iskanje sile gravitacije videti takole:

F=mg.

Tukaj g ni nič drugega kot gravitacijski pospešek, katerega številčna vrednost je približno enaka 9,8 m/s2.

silagravitacija
silagravitacija

Newtonov zakon ne razlaga le procesov, ki potekajo neposredno na Zemlji, ampak daje odgovor na številna vprašanja, povezana s strukturo celotnega sončnega sistema. Zlasti sila univerzalne gravitacije med nebesnimi telesi odločilno vpliva na gibanje planetov v njihovih orbitah. Teoretični opis tega gibanja je dal Kepler, vendar je njegova utemeljitev postala mogoča šele po tem, ko je Newton oblikoval svoj slavni zakon.

Newton je sam povezal pojave zemeljske in nezemeljske gravitacije s preprostim primerom: ko je izstreljen top, jedro ne leti naravnost, ampak po ločni poti. Hkrati bo s povečanjem naboja smodnika in mase jedra slednji letel vedno dlje. Končno, če predpostavimo, da je mogoče dobiti dovolj smodnika in oblikovati tak top, da bo topovska krogla letela po vsem svetu, potem se po tem gibanju ne bo ustavila, ampak bo nadaljevala krožno (elipsoidno) gibanje in se obračala v umetni satelit Zemlje. Posledično je sila gravitacije v naravi enaka tako na Zemlji kot v vesolju.

Priporočena: