von Яна Липівська Vor 3 Jahren
247
Земне тяжіння
Всі об'єкти на Землі підпадають під дію сили тяжіння, яка змушує їх падати на землю або рухатися по кривій траєкторії. Це явище пояснює, чому листя дерев опускаються, а вода тече в річках.
von Яна Липівська Vor 3 Jahren
247
Mehr dazu
Випустимо камінь з рук – він впаде на землю Те ж саме відбудеться і з будь-яким іншим тілом. Якщо м’яч кинути в горизонтальному напрямку, то він не летить прямолінійно і рівномірно. Його траєкторією буде крива лінія.
Штучний супутник, запущений із Землі, також летить не по прямій, а рухається навколо Землі.
У чому ж причина спостережуваних явищ? На ці тіла діє сила – це сила тяжіння до Землі. Внаслідок притягання до Землі падають тіла, підняті над Землею, а потім відпущені.
Листя дерев опускаються на Землю, бо Земля притягує їх. Завдяки тяжінню до Землі тече вода в річках.
Тяжіння існує не тільки між Землею і тілами, розміщеними на ній. Всі тіла притягуються один до одного. Притягуються між собою Місяць і Земля. Тяжіння Землі до Місяця викликає припливи і відливи води. Величезні маси води піднімаються в океанах і морях двічі на добу на багато метрів. Вам добре відомо, що Земля й інші планети рухаються навколо Сонця, притягаючи до нього і один до одного. Тяжіння всіх тіл Всесвіту один до одного називається всесвітнім тяжінням.
У фізиці існує величезна кількість законів, термінів, визначень і формул, які пояснюють все природні явища на землі і у Всесвіті. Одним з основних є закон всесвітнього тяжіння, який відкрив великий і всім відомий вчений Ісак Ньютон. Визначення його виглядає ось так: два будь-яких тіла у Всесвіті взаємно притягуються один до одного з певною силою. Формула всесвітнього тяжіння, яка і обчислює цю силу, буде мати вигляд: F = G * (m1 * m2 / R * R).
Дуже довгий час люди вивчали небо. Вони хотіли знати все його особливості, всі закони, що панують в недосяжному космосі. По небу становили календар, обчислювали важливі дати і дати релігійних свят. Люди вірили, що центром всього Всесвіту є Сонце, навколо якого обертаються всі небесні суб’єкти.
Великий вчений не боявся експериментувати на самому собі. Доводячи, що людина бачить навколишній світ в результаті тиску на сітківку ока світла, Ньютон тонким зондом натиснув собі на дно очного яблука, ледь не втративши при цьому очі. Різнокольорові кола, які побачив при цьому вчений, довели висунуту ним гіпотезу.
Ньютон був членом Палати лордів. Засідання Палати лордів відвідував регулярно. Однак протягом багатьох років він не сказав ні слова на засіданнях. Усі завмерли, коли, нарешті, Ньютон раптом попросив слова. Присутні очікували грандіозної та розумної промови, але Ньютон у повній тиші проголосив: «Панове, я прошу закрити вікно, інакше я можу застудитися».
Ісаак Ньютон любив іноді щось майструвати. Одного разу він випиляв у вхідних дверях отвір для кішки, щоб вона могла вільно виходити у двір, коли їй заманеться. А коли кішка народила шістьох кошенят, Ньютон випиляв у дверях ще шість маленьких отворів.
Марс — четверта планета Сонячної системи за відстанню від Сонця та сьома за розміром і масою. Названа на честь Марса — давньоримського бога війни. Іноді Марс називають «червоною планетою» через червонуватий колір поверхні
Маса: 6,39Е23 кг (0,107 M⊕)
Прискорення вільного падіння: 3,721 м/с²
Тривалість дня: 1д 0г 37х
Орбітальний період: 687 днів
Радіус: 3 389,5 км
Площа поверхні: 144 800 000 км²
Супутники: Фобос, Деймос
Мі́сяць — єдиний природний супутник планети Земля. Другий за яскравістю об'єкт на земному небосхилі після Сонця і п'ятий за величиною супутник планет Сонячної системи. Станом на 1 травня 2020 року перший і єдиний позаземний об'єкт природного походження, на якому побувала людина. Середня відстань між центрами Землі і Місяця — 384 400 км.
Планетарні характеристики
Прискорення вільного падіння
274 м/с²
Середня відстань
до Землі 1.496×108 км
8 хв 19 с на швидкості світла
Орбітальні характеристики
Середня відстань
до центру Чумацького Шляху ≈ 2.7×1017 км
27200 світлових років
Галактичний період (2.25-2.50)×108 років
Швидкість ≈ 220 км/с (орбітальна навколо центру Галактики)
≈ 20 км/с (відносно середньої швидкості інших зір в околицях)
≈ 370 км/с[4] (відносно реліктового випромінювання)
Фізичні характеристики
Екваторіальний радіус 696342±65 км[5]
109 × земних[6]
Сплющеність 9×10−6
Площа поверхні 6.09×1012 км²[6]12000 × земних[6]
Об'єм 1.41×1018 км³[6]
1300000 × земних
Маса (1.98855±0.00025)×1030 кг[1]
333000 × земних[1]
Друга космічна швидкість
(з поверхні) 617.7 км/с[6]
55 × земних[6]
Температура в центрі (модельована) 1.57×107 K[1]
Світність (Lsol) 3.846×1026 Вт[1]
≈ 3.75×1028 люмен
≈ 98 лм/Вт Світлова віддача
Середня енергетична яскравість (Isol) 2.009×107 Вт·м−2·ср−1
Вік ≈4.6 мільярдів років[8][9]
Сидеричний період обертання
(на екваторі) 25.05 днів[1]
(на широті 16°) 25.38 днів[1]
25 д 9 год 7 хв 12 с[10]
(на полюсах) 34.4 днів[1]
Швидкість обертання
(на екваторі) 7.189×103 км/год[6]
Якби силу тяжіння на Землі раптово "відключили", перспектива поплисти у відкритий космос стала би далеко не найбільшою з ваших проблем.
Гравітацію - точніше, відкриті нещодавно гравітаційні хвилі - зараз багато обговорюють.
Дію сили тяжіння ми відчуваємо постійно. Саме вона змушує приземлитися невдовзі після того, підстрибнеш. І саме через неї кар'єру Супермена нам не здійснити.
Але що сталося б, якби силу тяжіння можна було "відключити"?
Закони фізики непохитні - такого просто не може відбутися. Однак це не заважає поміркувати про таку гіпотетичну ситуацію.
Кістки можуть втратити щільність
Якщо ви не займаєтеся спортом, коли перебуваєте у космосі, то щільність ваших кісток за рік може знизитися приблизно на 12%. Дослідники все ще намагаються зрозуміти, чому це трапляється, але мікротріщини, які утворюються, коли людина просто ходить поверхнею Землі, є важливими для підтримання здоров’я кісток.
Зір може погіршитися
З тієї ж причини, з якої обличчя може здаватися набряклим, може погіршитися й зір. Зайва рідина поблизу зорового нерва може тиснути на задню частину очного яблука.Зіпсувати зір та навіть спричинити катаракту може також і космічна радіація.
Рідина у тілі змінює своє місцеперебування
На орбіті Землі тіло перебуває у стані вільного падіння і є невагомим. Це означає, що немає нічого, що б спрямовувало кров та інші рідині вниз, до ніг. Тому вони надходять і у напрямку голови, в об'ємі, що за рік дорівнює 2-літровій пляшці води.
ГРАВІТА́ЦІЯ (від лат. gravitas – вага, тяжіння) – універсальна взаємодія між усіма видами матерії, взаємне притягання тіл у Всесвіті назва – Всесвітнє тяжіння. Залежно від величини сили і швидкості рухомих тіл розрізняють класичну (ньютонівську) теорію Г., теорію тяжіння Айнштайна і релятивістську теорію Г. Теорія Г., розвинена І. Ньютоном на основі праць Ґ. Ґалілея та Й. Кеплера (викладена 687 у книзі «Principia»), стала першою фізична.= гіпотезою Г. – мала величина сили взаємодії і швидкість, далека від швидкості світла. Засновник теорема астрономії Й. Кеплер і фізик Дж. Бернуллі пояснювали наявність стабільних планетарних схеми побудови Сонячної системи існуванням сил взаємного притягання між тілами, що мають велику масу Математичних формула, яка вдало описала цю взаємодію, – закон тяжіння І. Ньютона: дві матеріал. точки з масою m1 і m2 притягуються по лінії, що з'єднує їх центри, з силою F, прямо пропорційною добутку мас і обернено пропорційною квадрату відстані r між ними: F= G m1 m2/ r2. Коефіцієнт пропорційності G називається гравітації сталою, яку вперше визначив Г. Кавендіш (1798): G=(6,673 + 0,003)10–8 см 3/г c2. Відповідно до цього закону, сила Г. залежить тільки від розташування матеріал. точок у даний момент часу, тобто вважається, що гравітаційна взаємодія розповсюджується миттєво. Ньютонівська теорія Г. дала змогу описати з високою точністю широке коло астроном. явищ (рух планет у Сонячній системі, у подвій. зірках і галактиках).
На відстані більше ніж 6000 світлових років від Землі шалено обертається нейтронна зоря — пульсар "Чорна вдова".
Він фактично здуває верхні шари свого компаньйону, коричневого карлика, обертаючись разом з ним навколо спільного центру мас приблизно за дев’ять годин.
Перебуваючи на Землі, ви можете вважати себе лиш спостерігачем за цим несамовитим танком.
Однак насправді обидві зірки притягують вас до себе, а ви тягнете їх до себе крізь трильйони кілометрів завдяки гравітації.
Гравітація є силою притягання між двома об’єктами, що мають масу.
Будь-якими двома об’єктами.
Це означає, що кожне тіло у всесвіті притягує кожне інше тіло.
Тобто кожна зірка, чорна діра, людина, смартфон і атом постійно притягуються один до одного.
Тоді, чому ж ми не відчуваємо притягання в мільярдах різних напрямків?
На це є дві причини — маса і відстань.
Початкове рівняння, що описує гравітаційну взаємодію двох тіл, біло записано Ісааком Ньютоном у 1687 році.
Гравітація зіграла важливу роль у перетворенні Всесвіту , завдяки їй шматки речовини можуть з’єднуватися, утворюючи планети, зірки та супутники, утворюючи величезні обертові галактики і дозволяючи планетам обертатися навколо зірок.
Згідно з підходом Альберта Ейнштейна , в 1915 році гравітація була ілюзією, а не силою тяжіння. "Гравітація - це ефект геометрії . Земля спотворює простір-час нашого контексту таким чином, що простір сам штовхає нас до землі ». Це розуміння сили тяжіння належить до теорії загальної теорії відносності Ейнштейна . Однак класичним визначенням сили тяжіння є визначення, сформульоване Ісааком Ньютоном, де сказано, що "два тіла з масою, якими б вони не були, притягують одне одного з силою"
Усі тіла, що перебувають на Землі, або поблизу, взаємодіють з нею: Земля притягує тіла, а тіла Землю та одне одного.
Силу, з якою Земля притягує до себе будь-яке тіло, називають силою тяжіння. F= mg
Сила тяжіння прикладається до центра мас тіла і напрямлена до центра Землі.
Третій закон Ньютона "сили, з якими два тіла діють одне на одне, завжди рівні по модулю і напрямлені у протилежні боки вздовж прямої, що з’єднує тіла" F1=-F2
Другий закон Ньютона "приріст імпульсу тіла за певний проміжок часу дорівнює імпульсу сили що діє на тіло протягом цього часу." F= ma
Прискорення вільного падіння (позначення g) — прискорення, яке отримує тіло, рухаючись під впливом сили тяжіння Землі. Воно однакове для всіх тіл, залежить від географічної широти місцезнаходження тіла, його висоти підняття над рівнем моря та інших факторів.
Прискорення — векторна фізична величина, похідна швидкості за часом та за величиною дорівнює зміні швидкості тіла за одиницю часу.
Прискорення вільного падіння не залежить від маси тіл, але сильно змінюється в залежності від маси самої планети (і навіть від положення на ній, від полюса до екватора), див. таблицю значень g для інших небесних тіл.
Для проведення розрахунків, згідно з рішенням третьої Генеральної конференції з мір та ваг у 1901 році, було приняте стандартне значення прискорення вільного падіння g = 9,80665 м/с2.
Прискорення вільного падіння також використовується як позасистемна одиниця виміру прискорення.
Падіння тіл є вільним лише в тому випадку, коли на тіло, що падає, діє лише сила тяжіння. Падіння тіл у повітрі можна приблизно вважати вільним лише за умови, що опір повітря незначний і ним можна знехтувати.
Рух тіл за умов, коли опором повітря можна знехтувати, називають вільним падінням.
Прискорення вільного падіння.
Якщо на тіло масою m діє тільки сила тяжіння, то це тіло вільно падає, рухаючись із прискоренням вільного падіння g.
Маємо дві формули для визначення модуля сили тяжіння:
Отже, маємо формулу прискорення вільного падіння
Прискорення вільного падіння залежить від географічної широти.
Прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла (довів Ґ. Ґалілей).
Прискорення вільного падіння зменшується в разі збільшення висоти h тіла над поверхнею Землі.
Якщо тіло перебуває на поверхні Землі (h = 0) або на висоті кількох кілометрів (h≪Rз):
Для проведення розрахунків, згідно з рішенням третьої Генеральної конференції з мір та ваг у 1901 році, було прийняте стандартне значення прискорення вільного падіння
g = 9,80665 м/с2.
Його модуль позначають літерою g (першою літерою латинського gravitas – тяжіння). Вектор прискорення g напрямлений по вертикалі вниз. Коли тіло падає, його швидкість зростає, бо напрями векторів швидкості і прискорення співпадають . Швидкість тіла, кинутого з певною швидкістю вертикально вгору, з часом зменшується, бо прискорення напрямлене вертикально вниз.
Прискорення вільного падіння дещо змінюється залежно від географічної широти місця на поверхні Землі.
Так, на екваторі g = 9,78 м/с2, на полюсах Землі g = 9,83 м/с2.
Ця різниця значень зумовлена обертанням Землі навколо своєї осі. Для Києва вимірювання дають таке значення прискорення вільного падіння: g ≈ 9,81 м/с2. Для розв’язування багатьох задач можна вважати, що прискорення вільного падіння
поблизу поверхні Землі дорівнює 9,81 м/с2 або й 10 м/с2.
На Місяці нема атмосфери, тому астронавти спостерігали синхронне падіння предметів, що відбувалось з однаковим прискоренням.
Прискорення вільного падіння на Місяці приблизно у 6 разів менше, ніж на Землі:
g m = 1,6 м/с2
