Головна

Фізичний сенс гравітаційної постійної

  1.  I. Нісенітниця існування
  2.  I. Питання про сенс взагалі і питання про сенс життя
  3.  II. Життєва суєта і вимога сенсу
  4.  II. Загальнозначимих і сверхвременного сенс як шукане всякого свідомості
  5.  IV. світовий сенс
  6.  А. Геометричний зміст похідної
  7.  А. С. Ципко. Двозначність "ортодоксів", або Довгий шлях до здорового глузду

З формули (1) знаходимо  Звідси випливає, що якщо відстань між тілами чисельно дорівнює одиниці (R = 1 м) і маси взаємодіючих тіл теж дорівнюють одиниці (m1 = m2 = 1 кг), то гравітаційна стала чисельно дорівнює модулю сили F. Таким чином (фізичний зміст), гравітаційна постійна чисельно дорівнює модулю сили тяжіння, що діє на тіло масою 1 кг з боку іншого тіла такої ж маси при відстані між тілами, що дорівнює 1 м. у СІ гравітаційна стала виражається в

Досвід Кавендіша.Значення гравітаційної постійної G може бути знайдено тільки досвідченим шляхом. Для цього треба виміряти модуль сили тяжіння F, що діє на тіло масою m1 з боку тіла масою m2 при відомій відстані R між тілами. Перші вимірювання гравітаційної постійної були здійснені в середині XVIII ст. Оцінити, правда досить грубо, значення G в той час вдалося в результаті розгляду тяжіння маятника до гори, маса якої була визначена геологічними методами. Точні виміри гравітаційної постійної вперше були проведені в 1798 р англійським фізиком Г. Кавендіш за допомогою приладу, званого крутильними вагами. Схематично крутильні ваги показані на малюнку 4.  Кавендіш закріпив два маленьких свинцевих кулі (діаметром 5 см і масою m1 = 775 г кожен) на протилежних кінцях двометрового стрижня. Стрижень був підвішений на тонкій дроті. Для цього дроту попередньо визначалися сили пружності, що виникають в ній при закручуванні на різні кути. Два великі свинцеві кулі (діаметром 20 см і масою m2 = 49,5 кг) можна було близько підводити до маленьких кулях. Сили тяжіння з боку великих куль змушували маленькі кулі переміщатися до них, при цьому натягнута дріт трохи закручуватися. Ступінь закручування була мірою сили, що діє між кулями. Кут закручування дроту (або повороту стержня з малими кулями) виявився настільки малим, що його довелося вимірювати за допомогою оптичної труби. Результат, отриманий Кавендишем, тільки на 1% відрізняється від значення гравітаційної постійної, прийнятого сьогодні:

G ? 6,67 • 10-11 (Н • м2) / кг 2. Таким чином, сили тяжіння двох тіл масою по 1 кг кожна, що знаходяться на відстані 1 м один від одного, по модулях рівні всього лише 6,67 • 10-11 Н. Це дуже мала сила. Тільки в тому випадку, коли взаємодіють тіла величезної маси (або принаймні маса одного з тіл велика), сила тяжіння стає великою. Наприклад, Земля притягує Місяць з силою F ? 2 • 1020 Н. Гравітаційні сили - самі «слабкі» з усіх сил природи. Це пов'язано з тим, що гравітаційна стала мала. Але при великих масах космічних тіл сили всесвітнього тяжіння стають дуже великими. Ці сили утримують всі планети біля Сонця. Закон всесвітнього тяжіння лежить в основі небесної механіки - науки про рух планет. За допомогою цього закону з величезною точністю визначаються положення небесних тіл на небосхилі на багато десятків років вперед і обчислюються їх траєкторії. Закон всесвітнього тяжіння застосовується також у розрахунках руху штучних супутників Землі і міжпланетних автоматичних апаратів.

 



 Експериментальне визначення модуля Юнга, модуля зсуву і коефіцієнта Пуассона. |  Рівняння руху тіл відносно Землі.

 Перетворення Галілея. Додавання швидкостей. |  Системи одиниць вимірювання. |  Переміщення, швидкість, прискорення. |  Маса і імпульс матеріальної точки. |  Поняття сили. Експериментальне доказ векторного характеру сили. Вимірювання сил. |  Імпульс системи матеріальних точок. .. |  Тертя. Тертя сухе і в'язке. Тертя .. |  Досліди з вимірювання гравітаційної постійної. |  Момент інерції тіла. Тензор інерції. |  Закони Кеплера. Закон тяжіння Ньютона. Гравітаційна енергія. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати