Гравитационное поле, свойства

20.10.2021

Преподаватель: Земляная С.Н.

Группа 1А

Предмет Физика

Урок №21

Тема программы: Динамика

Тема урока: Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле.

Цель урока – изучить закон всемирного тяготения, показать его практическую значимость. Шире раскрыть понятие взаимодействия тел на примере этого закона и ознакомить учащихся с областью действия гравитационных сил.

Ответить на вопросы и решить задачи.

1. Почему все тела падают на Землю?
2. Почему не видим мы, чтобы притягивали друг друга столы, люди?
3. Что стало бы со всеми предметами на Земле, если бы не было силы тяжести
4. Что стало бы с Землей, если бы исчезла сила тяготения между Землей и Солнцем? Масса Солнца составляет 99,9 % массы всей солнечной системы. Притяжение Солнца удерживает все планеты на своих орбитах
5. Можно ли на Земле укрыться от силы тяготения? Конечно, нет! Между любыми телами во Вселенной действует сила взаимного притяжения.
6. Сформулируйте закон Всемирного тяготения.

Задачи.

1. Космический корабль массой 8 т приблизился к орбитальной космической станции массой 20 т на расстояние 500 м. Найдите силу их взаимного притяжения.

2. На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами массой по 1 000 кг каждое, будет равна 6,67∙109 Н?

3. Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 1 м друг от друга и притягиваются с силой 6,67 ∙10-15 Н. Какова масса каждого шарика?

Конспект.

Как был открыт закон всемирного тяготения

Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы не имеющих ничего общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, движение Луны вокруг Земли, приливы и отливы и т. д.), вызваны одной причиной.

Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной

Предание сообщает, что размышления Ньютона были прерваны падением налившегося яблока. Он тут же сформулировал гипотезу о законе всемирного тяготения.

Ньютон доказал, что Луна удерживается на своей орбите той же силой тяготения, под действием которой падают тела на поверхность Земли.

Всемирное тяготение – взаимное притяжение между всеми телами Вселенной.

• Гравитационные силы – силы всемирного тяготения.
• Гравитационное поле – особый вид материи, осуществляющий гравитационное взаимодействие.

В 1687 г. Ньютон установил один из фундаментальных законов механики, получивший название закона всемирного тяготения:

Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними, где

m₁ и m₂ – массы взаимодействующих тел,
r – расстояние между телами,
G – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех тел в природе и называемый постоянной всемирного тяготения или гравитационной постоянной.

Закон всемирного тяготения имеет определенные границы применимости; он применим, если:

1) взаимодействующие тела – материальные точки;

2) тела имеют форму шара;

3) одно из тел - шар большого радиуса, взаимодействующий с телом, размер которого много меньше размеров шара.

В настоящее время механизм гравитационного взаимодействия представляется следующим образом.

Каждое тело массой М создает вокруг себя поле, которое называют гравитационным.

Если в некоторую точку этого поля поместить пробное тело массой т, то гравитационное поле действует на данное тело с силой F, зависящей от свойств поля в этой точке и от величины массы пробного тела.

Гравитационное поле, свойства

1.Существует вокруг любого тела.

2.Осуществляет притяжение между телами.

3.Всепроникающая способность.

4.Характеризуется гравитационным зарядом-массой.

Значение закона всемирного тяготения:

1. Объясняет движение планет;
2. Объясняет морские приливы и отливы;
3. Позволил открыть новые планеты – Нептун и Плутон;
4. Можно предсказывать солнечные и лунные затмения;
5. Можно объяснить строение Солнечной системы.

Пример решения задач.