Справедлив ли закон всемирного тяготения для тел произвольной формы кратко

Обновлено: 04.07.2024

1. Что было названо всемирным тяготением?

Силы притяжения, действующие между всеми телами во Вселенной, назвали всемирным тяготением.

2. Как иначе называются силы всемирного тяготения?

Силы всемирного тяготения иначе называют гравитационными силами.

3. Кто и в каком веке открыл закон всемирного тяготения?

В 1667 г. Исаак Ньютон в результате изучения движения Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца высказал предположение, что вообще между всеми телами действуют силы взаимного притяжения.

Исаак Ньютон сумел найти закон взаимодействия тел, т. е. формулу для расчёта гравитационной силы между двумя телами.

4. Как формулируется закон всемирного тяготения? Запишите формулу, выражающую этот закон.

Закон всемирного тяготения гласит:

Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

где
F - модуль вектора силы гравитационного притяжения между телами массами m₁ и m₂,
r - расстояние между телами (их центрами);
G - коэффициент, который называется гравитационной постоянной.

Гравитационная постоянная численно равна силе F притяжения двух тел массой по 1 кг, находящихся на расстоянии 1 м друг от друга.

5. Почему мы замечаем силу притяжения всех тел к Земле, но не замечаем взаимного притяжения между самими этими телами?

Сила притяжения между телами зависит от масс обоих тел и достигает заметного значения только тогда, когда тела (хотя бы одно из них) обладают достаточно большой массой.
Гравитационная постоянная - это очень малая величина, потому мы и не замечаем притяжения обычных тел, окружающих нас, и сами не испытываем к ним притяжения.
Ведь даже два шара массой 1 т каждый, и находящиеся на расстоянии 1 м один от другого, притягиваются друг к другу с силой, составляющей 6,67-стоты- сячных долей ньютона!

5. Каковы границы применимости закона всемирного тяготения?
или
В каких случаях следует применять закон всемирного тяготения для расчёта гравитационных сил?

Формула для расчёта сил всемирного тяготения справедлива в трёх случаях:

1) если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними;

2) если оба тела однородны и имеют шарообразную форму;

3) если одно из взаимодействующих тел - шар, размеры и масса которого значительно больше, чем у второго тела (любой формы), находящегося на поверхности этого шара или вблизи неё.

7. Что надо понимать под расстоянием между телами в формуле закона всемирного тяготения?

Формула, выражающая закон всемирного тяготения, справедлива, когда расстояние между телами настолько велико по сравнению с их размерами, что тела можно считать материальными точками.
Направлена сила вдоль прямой, соединяющей эти материальные точки.

Материальными точками можно считать планеты и Солнце, Землю, Луну, когда вычисляют силы тяготения между ними.

Если тела - шары, то даже в том случае, когда их размеры сравнимы с расстоянием между ними, шары притягиваются друг к другу, как материальные точки, расположенные в центрах шаров.
В этом случае R в формуле - это расстояние между центрами шаров.

Материальной точкой можно считать и тело произвольной формы, когда оно взаимодействует с шаром, радиус которого много больше размеров тела.
Именно так мы поступаем, когда рассматриваем притяжение тел к земному шару.

Если тело находится на поверхности Земли или достаточно близко от нее, то R в формуле - это просто радиус Земли.

8. Можно ли по формуле закона всемирного тяготения рассчитать силу притяжения к Земле любого из находящихся на ней тел?

Если считать, что Земля - это шар, размеры и масса которого значительно больше, чем у второго тела (любой формы), находящегося на поверхности этого шара или вблизи неё, то можно рассчитать силу притяжения к Земле любого из находящихся на ней тел.

В качестве расстояния между телами следует брать радиус Земли, поскольку размеры всех тел, находящихся на ее поверхности или вблизи неё, пренебрежимо малы по сравнению с земным радиусом.

Силу притяжения тела к Земле называют также силой тяжести.

То есть силу тяжести можно рассчитывать и по формуле Fт = mg, и по формуле закона всемирного тяготения, взяв в формуле всемирного тяготения R равным радиусу Земли.

Тогда и ускорение тела, сообщаемое ему силой тяжести,- это и есть ускорение свободного падения g, которое равно:

9. Притягивается ли Земля к висящему на ветке яблоку?

По третьему закону Ньютона яблоко, висящее на ветке или падающее с неё с ускорением свободного падения, притягивает к себе Землю с такой же по модулю силой, с какой его притягивает Земля.
Но ускорение Земли, вызванное силой её притяжения к яблоку, близко к нулю, поскольку масса Земли несоизмеримо больше массы яблока.

Читайте также: