Головна

Тяжіння. Елементи теорії поля. закони Кеплера

  1. Cімметрія простору - часу і закони збереження
  2. СУЧАСНІ ЕТИЧНІ ТЕОРІЇ
  3. DFD -діаграмми (призначення, складові елементи, правила побудови).
  4. I.2 Елементи грошової системи
  5. II.1 Основні елементи грошової маси
  6. L1-L2, L2-L1 закони. ART1 алгоритм.
  7. UML-діаграми діяльності (призначення, складові елементи, правила побудови).

Закони Кеплера:

1. Кожна планета рухається по еліпсу, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце.

2. Радіус-вектор планети за рівні проміжки часу описує однакові площі.

3. Квадрати періодів обертання планет навколо Сонця відносяться як куби великих піввісь їх орбіт.

Згодом І. Ньютон, вивчаючи рух небесних тіл, на підставі законів Кеплера і основних законів динаміки відкрив загальний закон всесвітнього тяжіння: між будь-якими двома матеріальними точками діє сила взаємного тяжіння, прямо пропорційна добутку мас цих точок (m1 і т2) і обернено пропорційна квадрату відстані між ними

G = 6,672 * 10-11 2/ кг2

Поле тяжіння і напруженість.

Вектор g не залежить від m і називається напруженістю поля тяжіння. Напруженість поля тяжіння визначається силою, яка діє з боку поля на матеріальну точку одиничної маси, і збігається за напрямком з діючою силою. Напруженість є силова характеристика поля тяжіння.

Поле тяжіння називається однорідним, якщо його напруженість у всіх точках однакова, і центральним, якщо у всіх точках поля вектори напруженості спрямовані уздовж прямих, які перетинаються в одній точці (А), яка нерухома по відношенню до будь-якої інерціальній системі відліку

Для графічного зображення силового поля використовуються силові лінії (лінії напруженості), які малюються таким чином, що вектор напруженості поля спрямований по дотичній до силової лінії.

Робота в полі тяжіння.

Визначимо роботу, яку здійснюють сили поля тяжіння при переміщенні в поле матеріальної точки масою m. Обчислимо, яку треба затратити роботу для видалення тіла масою m від Землі. На відстані R на тіло діє сила

При переміщенні цього тіла на відстань dR відбувається робота

Знак мінус з'являється тому, що сила і переміщення в даному випадку протилежні за напрямком

Якщо тіло переміщати з відстані R1 до R2, то робота

Витрачена робота в полі тяжіння не залежить від траєкторії переміщення, а залежить лише від початкового і кінцевого положення тіла, т. Е. Сила тяжіння дійсно консервативні, а поле тяжіння є потенційним.

Робота, що здійснюється консервативними силами, дорівнює зміні потенційної енергії системи, взятому зі знаком мінус, т. Е.

(Примітка: Р - це ЕР (Позначаємо так))

Так як в формули входить тільки різниця потенційних енергій в двох станах, то для зручності приймають потенційну енергію при R2 > ? рівною нулю (P2 = 0).

є енергетичною характеристикою поля тяжіння і називається потенціалом. Потенціал поля тяжіння ? - скалярна величина, яка визначається потенційною енергією тіла одиничної маси в даній точці поля або роботою по переміщенню одиничного маси з даної точки поля у нескінченність. Таким чином, потенціал поля тяжіння, створюваного тілом масою М, дорівнює

геометричне місце точок з рівними потенціалами утворює сферичну поверхню (R = const). Такі поверхні, для яких потенціал постійний, називаються Еквіпотенціальна.

Взаємозв'язок ? і g



Удар абсолютно пружних і непружних тел | Досвід Кавендіша.

Другий закон Ньютона. Принцип незалежності дії сил. | сили тертя | Закон збереження імпульсу. Поняття центру мас. | Рух тіл зі змінною масою. | Штучні супутники Землі. Космічні швидкості (перша, друга і третя). | момент імпульсу | Питання 19 момент інерції, Теорема Штейнера | Деформації твердого тіла | Робота і енергія. Потужність. | Закон збереження механічної енергії |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати