Уникальные учебные работы для студентов


Реферат по невесомость и сила тяжести

Но как именно падают эти предметы — этот вопросникого не занимал. Откуда у первобытных людей должно было появиться стремлениевыяснить, как или почему? Если они вообще размышляли над причинами илиобъяснениями, то суеверный трепет сразу же заставлял их думать о добрых и злыхдухах. Из опытов с падающими теламилюди установили, что маленький и большой камни, выпущенные из рук одновременно,падают с одинаковой скоростью. То же самое можно сказать о кусках свинца,золота, железа, стекла, и реферат по невесомость и сила тяжести.

Из подобных опытоввыводиться простое общее правило: Великий итальянский ученыйГалилео Галилей обобщил имеющиеся сведения и представления и критически ихпроанализировал, а затем описал и начал распространять то, что считал верным. Он указал, что плотные предметы, для которых сопротивление воздуханесущественно, падают почти с одинаковой скоростью.

Предположив, что произошлобы в случае свободного падения тел в вакууме, Галилей вывел следующие законыпадения тел для идеального случая: Существует легенда, будтоГалилей проделал большой демонстрационный опыт, бросая легкие и тяжелыепредметы с вершины Пизанской падающей башни. Итак, еще ученыеСредневековья и Возрождения знали о том, что без сопротивления воздуха телолюбой массы падает с одинаковой высоты за одно и тоже время, Галилей не толькопроверил опытом и отстаивал это утверждение, но и установил вид движения тела,падающего по вертикали: Так Галилей установил признак реферат по невесомость и сила тяжести Ускорение свободного падения можно измерить.

Постоянное ускорение свободного падения обозначаютсимволом g.

Реферат: Сила тяжести. Невесомость

Ускорение свободного падения знаменито тем, чтооно не зависит от массы падающего тела. Действительно, если вспомнить опытзнаменитого английского ученого Ньютона с птичьим пером и золотой монетой, томожно сказать, что они падают с одинаковым ускорением, хотя у них разные массы. Вектор ускорения свободногопадения всегда направлен по вертикали вниз, вдоль отвесной линии в данном местеЗемли.

  • То же самое происходит и в кабине космического корабля при движении его по орбите;
  • Действительно, если вспомнить опытзнаменитого английского ученого Ньютона с птичьим пером и золотой монетой, томожно сказать, что они падают с одинаковым ускорением, хотя у них разные массы;
  • Точно так можно узнать силу тяжести тела на любой планете;
  • Космонавты могут, образно говоря, ходить по потолку;
  • Но первые вычисления не далиправильных результатов потому, что имевшиеся в то время данные о расстоянии отЗемли до Луны были неточными;
  • Систему же отсчета, связанную с Землей, строго говоря, нельзя считать инерциальной.

Можно сказать, вследствие гравитации или земного притяжения. Можносказать, что тела падают потому, что они весят.

Сила тяжести, вес тела, явление невесомости

Но тогда почему тела весят? И, действительно, всезнают, что Земля притягивает тела, потому, что они падают. Да, физика не даетобъяснения тяготению, Земля притягивает тела потому, что так устроена природа. Однако физика может сообщить много интересного и полезного о земном тяготении. Исаак Ньютон 1643-1727 изучил движение небесных тел — планет и Луны. Его нераз интересовала природа силы, которая должна действовать на Луну, чтобы придвижении вокруг земли она удерживалась на почти круговой орбите.

Ньютон такжезадумывался над несвязанной, казалось реферат по невесомость и сила тяжести, с этим проблемой гравитации. Поскольку падающие тела ускоряются, Ньютон заключил, что на них действует сила,которую можно назвать силой тяготения или гравитации.

Но что вызывает эту силутяготения? Ведь если на тело действует сила, значит, она вызывается со стороныкакого-либо другого тела. Любое тело на поверхности Земли испытывает действиеэтой силы тяготения, и где бы тело ни находилось, сила, действующая на него,направлена к центру Земли.

Ньютон заключил, что сама Земля создает силутяготения, действующую на тела, находящиеся на ее поверхности. История открытия Ньютономзакона всемирного тяготения достаточно известна. По легенде, Ньютон сидел всвоем саду и обратил внимание на падающее с дерева яблоко. У него неожиданновозникла реферат по невесомость и сила тяжести о том, что если сила тяготения действует на вершине дерева идаже на вершине гор, то, реферат по невесомость и сила тяжести, она действует и на любом расстоянии.

Такмысль о том, что именно притяжение Земли удерживает Луну на ее орбите,послужила Ньютону основой, с которой он начал построение своей великой теориигравитации.

Впервые мысль о том, чтоприрода сил, заставляющих падать камень и определяющих движение небесных тел, — одна и та же, возникла еще у Ньютона-студента. Но первые вычисления не далиправильных результатов потому, что имевшиеся в то время данные о расстоянии отЗемли до Луны были неточными.

Вес тела, невесомость

После того, как были проведены новые расчеты,охватившие движение Луны, всех открытых к тому времени планет солнечнойсистемы, комет, приливы и отливы, теория была опубликована. Ньютон начал с определениявеличины гравитационного взаимодействия, с которым Земля действует на Лунупутем сравнения ее с величиной силы, реферат по невесомость и сила тяжести на тела на поверхности Земли.

Но чему равно центростремительное ускорение Луны? Так какЛуна движется по окружности почти равномерно, ее ускорение может бытьрассчитано по формуле: Если выразитьэто ускорение реферат по невесомость и сила тяжести ускорение свободного падения gвблизи поверхности Земли,то получим: Луна удалена от Земли на 385000 км, что превышает приблизительно в 60раз радиус Земли, равный 6380 км. Значит Луна в 60 раз дальше от центра Земли,чем тела, находящиеся на поверхности Земли. Из этого Ньютонсделал вывод, что сила тяготения, действующая со стороны Земли на любые тела,уменьшается обратно пропорционально квадрату их расстояния от центра Земли: Ньютон понимал, что силатяготения зависит не только от расстояния до притягиваемого тела, но и от егомассы.

Действительно, реферат по невесомость и сила тяжести тяготения прямо пропорциональна массе притягиваемоготела, согласно второму закону Ньютона.

Из третьего закона Ньютона видно, чтокогда Земля действует силой тяготения на другое тело например, Лунуэтотело, в свою очередь, действует на Землю с равной по величине и противоположнонаправленной силой.

Благодаря этому Ньютонпредположил, что величина силы тяготенияпропорциональна обеим массам. Продолжая изучение гравитации, Ньютон продвинулсяеще на шаг. Он определил, что сила, необходимая для удержания различныхпланет на их орбитах вокруг Солнца, убывает обратно пропорционально квадрату ихрасстояний от Солнца.

Это привело его к мысли о том, что сила, действующаямежду Солнцем и каждой из планет и удерживающая их на орбитах, также являетсясилой гравитационного взаимодействия. Также он предположил, что природа силы,удерживающей планеты на их орбитах, тождественна природе силы тяжести,действующей на все тела у земной поверхности. Проверка подтвердилапредположение о единой природе этих сил.

Тогда если гравитационное воздействиесуществует между этими телами, то почему бы ему не существовать между всемителами? Таким образом, Ньютон пришел к своему знаменитому Закону всемирноготяготения, который можно сформулировать так: Каждая частица во Вселеннойпритягивает любую другую частицу с силой, прямо пропорциональной произведениюих масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между.

Эта силадействует вдоль линии, соединяющей эти две частицы.

Величина этойсилы может быть записана в виде: Еслинужно рассмотреть силу гравитационного притяжения, действующую на даннуючастицу со стороны двух или нескольких других частиц, например силу,действующую на Луну со стороны Земли и Реферат по невесомость и сила тяжести, то необходимо для каждой парывзаимодействующих частиц воспользоваться формулой закона всемирного тяготения,после чего векторно сложить силы, действующие на частицу.

Величинапостоянной Gдолжна быть очень мала, так как мы не замечаемникакой силы, действующей между телами обычных размеров. Сила, действующаямежду двумя телами обычных размеров, впервые была измерена в 1798г.

  • Она не зависит и от географической широты;
  • Под весом же в физике обычно понимают нечто совсем иное;
  • Систему же отсчета, связанную с Землей, строго говоря, нельзя считать инерциальной;
  • Для этого мысленно перенесемся в неподвижный лифт;
  • Но почему испытывают невесомость космонавты на орбите после выключения двигателей на космическом корабле?
  • Соответственно сила тяжести на вершине горы немного меньше чем у ее подножья.

ГенриКавендишем — через 100 лет после того, как Ньютон опубликовал свой закон. Итак,гравитационные силы вездесущи и всепроникающи. Почему же мы не ощущаемпритяжения большинства тел? Если подсчитать, какую долю от притяжения Землисоставляет, например, притяжение Эвереста, то окажется, что лишь тысячные долипроцента.

  • Невесомость - уникальное явление космического полёта;
  • Падение тел в безвоздушном пространстве только под действием силы тяжести называют свободным падением;
  • Итак,гравитационные силы вездесущи и всепроникающи;
  • Но никто еще не может сказать с твердой уверенностью, что с невесомостью можно обращаться на "ты".

Сила же взаимного притяжения двух людей среднего веса при расстояниимежду ними в один метр не превышает трех сотых миллиграмма. Тот факт, что гравитационные силы, вообще говоря, гораздослабее электрических, вызывает своеобразное разделение сфер влияния этих сил. Гравитационные силы становятся ощутимыми, а порой и грандиозными, когда вовзаимодействии фигурируют такие огромные массы, как массы космических тел: Так, Земля и Луна притягиваются с силой примерно в 20 000000 000 000 000 тонн.

Сила тяжести. Вес и невесомость

Даже такие далекие от нас звезды, свет которых годы идетот Земли, притягиваются с нашей планетой с силой, выражающейся внушительнойцифрой, — это сотни миллионов тонн. Итак, Галилей утверждал, что все тела,отпущенные с некоторой высоты вблизи поверхности Земли, будут падать содинаковым ускорением g если пренебречьсопротивлением воздуха. Сила, вызывающая это ускорение называется силойтяжести.

Применим к реферат по невесомость и сила тяжести тяжести второй закон Ньютона, рассматривая в качествеускорения aускорение свободного падения g. Таким образом, действующую на тело силу тяжести можно записать как: Применим формулу законавсемирного тяготения для описания силы тяжести — силы тяготения между землей ителом, находящимся на ее поверхности.

Тогда m1 заменится на массу Земли М3, а r — на расстояние до центра Земли, то есть на радиус Земли R3.

VK
OK
MR
GP