|
|
|
|
|
Глава 1. Механические явления
§ 25. Закон всемирного тяготенияКакие явления, происходящие на Земле, обусловлены взаимным притяжением Земли и Луны? 1. Взаимное притяжение существует не только между Землёй и находящимися на ней телами. Притягиваются друг к ДРУГУ все тела — и на Земле, и в космическом пространстве. Земля притягивает Луну, а Солнце — Землю; Солнце притягивает и все остальные планеты Солнечной системы. Именно благодаря притяжению все планеты вращаются вокруг Солнца почти по круговым орбитам, а не движутся прямолинейно и равномерно, согласно закону инерции. Английский учёный Исаак Ньютон был первым, кто сначала высказал гипотезу, а потом строго математически доказал, что причина падения тел на Землю, движения Луны вокруг Земли и планет Солнечной системы вокруг Солнца одна и та же. Это сила всемирного тяготения. Она действует между всеми телами Вселенной: и планетами, и звёздами, и мельчайшими частицами — молекулами, атомами, элементарными частицами. 2. Закон всемирного тяготения, открытый Ньютоном в 1666 г., гласит:
где m1 и m2 — массы тел, r — расстояние между ними (точнее, их центрами), G — коэффициент, называемый гравитационной постоянной (латинское слово gravitas означает «тяжесть», «тяготение»). Силы, с которыми тела притягиваются друг к другу, направлены по прямой, соединяющей эти тела. Закон всемирного тяготения справедлив для тел, размеры которых малы по сравнению с расстоянием между ними. Подобные ограничения действия закона типичны для всех законов науки. Явления природы гораздо сложнее и многообразнее, чем могут их отобразить законы. В некоторых случаях, если тела имеют форму однородных шаров, можно воспользоваться законом всемирного тяготения и тогда, когда размеры тел сравнимы с расстоянием между ними. 3*. В чём же физический смысл гравитационной постоянной и можно ли экспериментально получить её значение? Допустим, что на расстоянии 1 м находятся два тела массой по 1 кг каждое (размеры тел намного меньше r, т. е. 1 м). Тогда можем записать:
|
|
|