Kas yra gravitacija paprastais žodžiais. Kas yra gravitacija? Gravitacija ir elementariosios dalelės

Gravitacinė jėga yra jėga, kuria tam tikros masės kūnai, esantys tam tikru atstumu vienas nuo kito, traukia vienas kitą.

Anglų mokslininkas Izaokas Niutonas 1867 metais atrado visuotinės gravitacijos dėsnį. Tai vienas pagrindinių mechanikos dėsnių. Šio įstatymo esmė yra tokia:bet kurios dvi medžiagos dalelės traukia viena kitą jėga, tiesiogiai proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui.

Gravitacijos jėga yra pirmoji jėga, kurią pajuto žmogus. Tai jėga, kuria Žemė veikia visus kūnus, esančius jos paviršiuje. Ir bet kuris žmogus šią jėgą jaučia kaip savo svorį.

Gravitacijos dėsnis

Sklando legenda, kad Niutonas visuotinės gravitacijos dėsnį atrado visiškai atsitiktinai, vakare vaikščiodamas savo tėvų sode. Kūrybingi žmonės nuolat ieško ir mokslo atradimai- tai ne momentinė įžvalga, bet ilgalaikio protinio darbo vaisius. Sėdėdamas po obelimi Niutonas svarstė kitą idėją ir staiga jam ant galvos nukrito obuolys. Niutonas suprato, kad obuolys nukrito dėl Žemės traukos jėgos. „Bet kodėl Mėnulis nenukrenta į Žemę? - pagalvojo jis. „Tai reiškia, kad jį veikia kažkokia kita jėga, kuri išlaiko jį orbitoje. Taip garsėja visuotinės gravitacijos dėsnis.

Mokslininkai, kurie anksčiau tyrė sukimąsi dangaus kūnai, tikėjo, kad dangaus kūnai paklūsta visiškai skirtingiems dėsniams. Tai yra, buvo manoma, kad Žemės paviršiuje ir erdvėje galioja visiškai skirtingi gravitacijos dėsniai.

Niutonas sujungė šiuos siūlomus gravitacijos tipus. Analizuodamas Keplerio dėsnius, apibūdinančius planetų judėjimą, jis priėjo prie išvados, kad traukos jėga atsiranda tarp bet kokių kūnų. Tai yra, tiek sode nukritusį obuolį, tiek kosmose esančias planetas veikia jėgos, paklūstančios tam pačiam dėsniui – visuotinės gravitacijos dėsniui.

Niutonas nustatė, kad Keplerio dėsniai galioja tik tuo atveju, jei tarp planetų yra traukos jėga. Ir ši jėga yra tiesiogiai proporcinga planetų masėms ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui.

Traukos jėga apskaičiuojama pagal formulę F=G m 1 m 2 / r 2

m 1 – pirmojo kūno masė;

m 2– antrojo kūno masė;

r – atstumas tarp kūnų;

G – proporcingumo koeficientas, kuris vadinamas gravitacinė konstanta arba visuotinės gravitacijos konstanta.

Jo vertė buvo nustatyta eksperimentiniu būdu. G= 6,67 10 -11 Nm 2 /kg 2

Jei du materialūs taškai kurių masė lygi masės vienetui, yra atstumu lygus vienam atstumu, tada jie traukia jėga, lygia G.

Traukos jėgos yra gravitacinės jėgos. Jie taip pat vadinami gravitacinių jėgų. Jiems galioja visuotinės gravitacijos dėsnis ir jie atsiranda visur, nes visi kūnai turi masę.

Gravitacija

Gravitacinė jėga šalia Žemės paviršiaus yra jėga, kuria visi kūnai traukia Žemę. Jie jai skambina gravitacija. Jis laikomas pastoviu, jei kūno atstumas nuo Žemės paviršiaus yra mažas, palyginti su Žemės spinduliu.

Kadangi gravitacijos jėga, kuri yra gravitacinė jėga, priklauso nuo planetos masės ir spindulio, tada nuo skirtingos planetos bus kitaip. Kadangi Mėnulio spindulys mažesnis nei spindulysŽemėje, tada gravitacijos jėga Mėnulyje yra 6 kartus mažesnė nei Žemėje. Priešingai, Jupiteryje gravitacijos jėga yra 2,4 karto didesnė už gravitacijos jėgą Žemėje. Tačiau kūno svoris išlieka pastovus, nesvarbu, kur jis matuojamas.

Daugelis žmonių painioja svorio ir gravitacijos reikšmes, manydami, kad gravitacija visada yra lygi svoriui. Bet tai netiesa.

Jėga, kuria kūnas spaudžia atramą arba ištempia pakabą, yra svoris. Jei nuimsite atramą ar pakabą, kėbulas pradės kristi su pagreičiu laisvasis kritimas veikiamas gravitacijos. Gravitacijos jėga yra proporcinga kūno masei. Jis apskaičiuojamas pagal formulęF= m g , Kur m- kūno svoris, g – gravitacijos pagreitis.

Kūno svoris gali pasikeisti, o kartais visai išnykti. Įsivaizduokime, kad esame lifte viršutiniame aukšte. Liftas verta. Šiuo metu mūsų svoris P ir gravitacijos jėga F, kuria Žemė mus traukia, yra vienodi. Bet kai tik liftas pradėjo judėti žemyn su pagreičiu A , svoris ir gravitacija nebėra lygūs. Pagal antrąjį Niutono dėsnįmg+ P = ma. Р =m g -ma.

Iš formulės aišku, kad mūsų svoris mažėjo judant žemyn.

Tą akimirką, kai liftas įsibėgėjo ir pradėjo judėti be pagreičio, vėl mūsų svoris lygus jėgai gravitacija. O kai liftas pradėjo lėtėti, įsibėgėjo A tapo neigiamas ir svoris padidėjo. Atsiranda perkrova.

Ir jei kūnas juda žemyn laisvo kritimo pagreičiu, tada svoris visiškai taps nuliu.

At a=g R=mg-ma= mg - mg=0

Tai nesvarumo būsena.

Taigi, be išimties materialūs kūnai Visatoje paklūsta visuotinės gravitacijos dėsniams. Ir planetos aplink Saulę, ir visi kūnai, esantys netoli Žemės paviršiaus.

Pagal kokį įstatymą tu mane pakarti?
– O mes kabiname visus pagal vieną įstatymą – įstatymą Universali gravitacija.

Gravitacijos dėsnis

Gravitacijos reiškinys yra visuotinės gravitacijos dėsnis. Du kūnai veikia vienas kitą jėga, kuri yra atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui ir tiesiogiai proporcinga jų masių sandaugai.

Matematiškai šį puikų dėsnį galime išreikšti formule

Gravitacija veikia didžiuliai atstumai Visatoje. Tačiau Niutonas teigė, kad visi objektai yra vienas kitą traukiantys. Ar tiesa, kad bet kurie du objektai traukia vienas kitą? Įsivaizduokite, žinoma, kad Žemė jus traukia sėdint ant kėdės. Bet ar kada pagalvojote, kad kompiuteris ir pelė traukia vienas kitą? Arba pieštukas ir rašiklis guli ant stalo? Tokiu atveju į formulę pakeičiame rašiklio masę, pieštuko masę, padalijame iš atstumo tarp jų kvadrato, atsižvelgiant į gravitacinę konstantą, gauname jų jėgą abipusė trauka. Bet jis bus toks mažas (dėl mažų rašiklio ir pieštuko masių), kad nejaučiame jo buvimo. Kitas reikalas kada mes kalbame apie apie Žemę ir kėdę arba Saulę ir Žemę. Masės yra reikšmingos, vadinasi, jau galime įvertinti jėgos poveikį.

Prisiminkime laisvojo kritimo pagreitį. Tai yra traukos dėsnio poveikis. Veikiamas jėgos, kūnas keičia greitį kuo lėčiau, tuo didesnė jo masė. Dėl to visi kūnai į Žemę krenta vienodu pagreičiu.

Kas sukelia šią nematomą unikalią jėgą? Šiandien gravitacinio lauko egzistavimas yra žinomas ir įrodytas. Galite sužinoti daugiau apie gravitacinio lauko prigimtį papildomos medžiagos temomis.

Pagalvok apie tai, kas yra gravitacija? Iš kur tai? kas tai? Ar tikrai negali būti, kad planeta žiūri į Saulę, mato, kaip toli ji yra, ir pagal šį dėsnį apskaičiuoja atvirkštinį atstumo kvadratą?

Gravitacijos kryptis

Yra du kūnai, tegul tai yra kūnas A ir B. Kūnas A traukia kūną B. Jėga, kuria veikia kūnas A, prasideda nuo kūno B ir yra nukreipta į kūną A. Tai yra, jis "paima" kūną B ir traukia jį link pati. Kūnas B „daro“ tą patį su kūnu A.

Kiekvieną kūną traukia Žemė. Žemė "paima" kūną ir traukia jį link centro. Todėl ši jėga visada bus nukreipta vertikaliai žemyn, ir ji veikiama nuo kūno svorio centro, ji vadinama sunkio jėga.

Svarbiausia prisiminti

Kai kurie geologinių tyrinėjimų, potvynių ir potvynių prognozavimo metodai pastaruoju metu judesio skaičiavimas dirbtiniai palydovai Ir tarpplanetinės stotys. Išankstinis planetų padėčių skaičiavimas.

Ar galime patys atlikti tokį eksperimentą ir neatspėti, ar planetos ir objektai traukia?

Tokia tiesioginė patirtis padaryta Cavendish (Henry Cavendish (1731-1810) – anglų fizikas ir chemikas) naudojant paveikslėlyje parodytą įrenginį. Idėja buvo pakabinti strypą su dviem rutuliais ant labai plono kvarcinio siūlelio ir tada iš šono prie jų atnešti du didelius švino rutulius. Rutuliukų pritraukimas šiek tiek susuks siūlą – nežymiai, nes traukos jėgos tarp įprastų daiktų yra labai silpnos. Tokio prietaiso pagalba Cavendish galėjo tiesiogiai išmatuoti abiejų masių jėgą, atstumą ir dydį ir taip nustatyti gravitacinė konstanta G.

Unikalus gravitacinės konstantos G, apibūdinančios gravitacinį lauką erdvėje, atradimas leido nustatyti Žemės, Saulės ir kitų dangaus kūnų masę. Todėl Cavendish savo patirtį pavadino „Žemės svėrimu“.

Įdomu tai įvairių įstatymų yra keletas fizikų bendrų bruožų. Atsigręžkime į elektros dėsnius (Kulono jėga). Elektrinės jėgos taip pat yra atvirkščiai proporcingos atstumo kvadratui, bet tarp krūvių, ir nevalingai kyla mintis, kad šis modelis slepia gilią prasmę. Iki šiol niekas negalėjo įsivaizduoti gravitacijos ir elektros kaip dviejų skirtingos apraiškos tas pats subjektas.

Jėga čia taip pat kinta atvirkščiai, atsižvelgiant į atstumo kvadratą, tačiau elektrinių ir gravitacinių jėgų dydžio skirtumas yra ryškus. Bandoma įdiegti bendra prigimtis gravitacija ir elektra, mes atrandame tokį elektrinių jėgų pranašumą prieš gravitacijos jėgas, kad sunku patikėti, kad abu turi tą patį šaltinį. Kaip galima sakyti, kad vienas galingesnis už kitą? Juk viskas priklauso nuo to, kokia masė ir koks krūvis. Aptariant, kaip stipriai veikia gravitacija, neturite teisės sakyti: „Paimkime tokio ir tokio dydžio masę“, nes renkatės patys. Bet jei imsime tai, ką pati gamta mums siūlo (jos savąsias reikšmes ir matavimus, kurie neturi nieko bendra su mūsų coliais, metais, su mūsų matais), tada galime palyginti. Imame elementarią įkrautą dalelę, pavyzdžiui, elektroną. Du elementariosios dalelės, du elektronai, dėl elektros krūvis atstumia vienas kitą jėga, atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui, o dėl gravitacijos jie vėl vienas kitą traukia jėga, atvirkščiai proporcinga atstumo kvadratui.

Klausimas: koks yra gravitacinės jėgos santykis su elektrinė jėga? Gravitacija reiškia elektrinį atstūmimą kaip vienas skaičius su 42 nuliais. Tai sukelia giliausią sumišimą. Iš kur gali atsirasti toks didžiulis skaičius?

Žmonės šio didžiulio koeficiento ieško kituose gamtos reiškiniuose. Jie pergyvena visokius dideli skaičiai o jei reikia didelis skaičius, kodėl gi nepaėmus, tarkime, Visatos skersmens santykio su protono skersmeniu – stebėtina, kad tai irgi skaičius su 42 nuliais. Ir taip jie sako: gal šis koeficientas lygus santykiui protono skersmuo iki Visatos skersmens? Tai įdomi idėja, tačiau Visatai palaipsniui plečiantis, taip ir turi būti gravitacijos konstanta. Nors ši hipotezė dar nepaneigta, mes neturime jokių jos naudai įrodymų. Priešingai, kai kurie įrodymai rodo, kad gravitacinė konstanta taip nepasikeitė. Šis didžiulis skaičius iki šiol tebėra paslaptis.

Einšteinas turėjo modifikuoti gravitacijos dėsnius pagal reliatyvumo principus. Pirmasis iš šių principų teigia, kad atstumas x negali būti įveiktas akimirksniu, o pagal Niutono teoriją jėgos veikia akimirksniu. Einšteinas turėjo pakeisti Niutono dėsnius. Šie pakeitimai ir patikslinimai yra labai maži. Vienas iš jų yra toks: kadangi šviesa turi energijos, energija lygi masei, o visos masės traukia, šviesa taip pat traukia, todėl, eidama pro Saulę, turi būti nukreipta. Taip iš tikrųjų atsitinka. Einšteino teorijoje gravitacijos jėga taip pat šiek tiek pakeista. Tačiau šio labai nedidelio gravitacijos dėsnio pakeitimo pakanka paaiškinti kai kuriuos akivaizdžius Merkurijaus judėjimo nelygumus.

Fiziniams reiškiniams mikropasaulyje galioja kitokie dėsniai nei reiškiniams pasaulyje didelio masto. Kyla klausimas: kaip gravitacija pasireiškia mažų svarstyklių pasaulyje? Į tai atsakys kvantinė gravitacijos teorija. Bet kvantinė teorija gravitacijos dar nėra. Žmonėms dar nelabai sekėsi sukurti gravitacijos teoriją, kuri visiškai atitiktų kvantinės mechanikos principus ir neapibrėžtumo principus.

Gravitacija yra iš pažiūros paprasta sąvoka, žinoma kiekvienam žmogui nuo mokyklos laikų. Visi prisimename istoriją apie tai, kaip obuolys nukrito ant Niutono galvos ir jis atrado visuotinės gravitacijos dėsnį. Tačiau viskas nėra taip paprasta, kaip atrodo. Tame straipsnyje pabandysime aiškiai ir visapusiškai atsakyti į klausimą: kas yra gravitacija? Taip pat apsvarstysime pagrindinius mitus ir klaidingas nuomones apie šį įdomų reiškinį.

Kalbėdamas paprastais žodžiais, gravitacija yra trauka tarp bet kurių dviejų objektų visatoje. Gravitaciją galima nustatyti žinant kūnų masę ir atstumą nuo vieno iki kito. Kuo stipresnis gravitacinis laukas, tuo didesnis kūno svoris ir didesnis jo pagreitis. Pavyzdžiui, Mėnulyje astronauto svoris bus šešis kartus mažesnis nei Žemėje. Gravitacinio lauko stiprumas priklauso nuo objekto, kurį jis supa, dydžio. Taigi Mėnulio gravitacija yra šešis kartus mažesnė nei Žemės. Pirmą kartą jis tai moksliškai pagrindė ir įrodė pasitelkęs matematiniai skaičiavimai dar XVII amžiuje, Izaokas Niutonas.

Kas krito ant Niutono galvos?

Nepaisant to, kad pats didysis anglų mokslininkas iš dalies patvirtino gerai žinomą legendą apie obuolį ir galvos traumą, vis dėlto dabar galime drąsiai teigti, kad visuotinės gravitacijos dėsnio atradimo metu nebuvo jokių sužalojimų ar įžvalgų. Pamatai, padėję pamatus naujai erai m gamtos mokslai, tapo kūriniu „Matematiniai gamtos filosofijos principai“. Jame Niutonas aprašo gravitacijos dėsnį ir svarbius įstatymus jo atrastos mechanikos daugelį metų sunkaus darbo. Garsus fizikas buvo neskubančio ir protingo pobūdžio, kaip ir dera genialiam mokslininkui. Ir todėl nuo pradžios mąstyti apie gravitacijos prigimtį iki publikacijos mokslinis darbas Apie ją praėjo daugiau nei 20 metų. Tačiau legenda apie nukritusį vaisių galėjo turėti tikrą pagrindą, tačiau fiziko galva tikrai liko nepažeista.

Traukos dėsnius prieš Izaoką Niutoną tyrinėjo įvairūs mokslo veikėjai. Tačiau tik jis pirmasis matematiškai įrodė tiesioginį ryšį tarp gravitacijos ir planetų judėjimo. Tai yra, obuolys, krentantis nuo šakos, ir mėnulio sukimasis aplink žemę yra valdomi ta pačia jėga – gravitacija. Ir jis veikia bet kuriuos du visatos kūnus. Šie atradimai padėjo pagrindą vadinamajai dangaus mechanika, taip pat dinamikos mokslas. Niutono modelis moksle dominavo daugiau nei du šimtmečius iki reliatyvumo teorijos ir kvantinės mechanikos atsiradimo.

Ką šiuolaikiniai mokslininkai mano apie gravitaciją?

Gravitacija yra silpniausia iš keturių žinomų šiuo metu esminės sąveikos, kuriam paklūsta visos dalelės ir iš jų sudaryti kūnai. Be to gravitacinė sąveika Tai taip pat apima elektromagnetinius, stiprius ir silpnus. Jie tiriami remiantis skirtingos teorijos, pavyzdžiui, apytiksliais mažosios gravitacijos greičiais naudojama Niutono gravitacijos teorija. Ir viduje bendras atvejis naudokite Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją. Be to, gravitacijos aprašymas kvantinė riba turės būti atlikta naudojant kvantinę teoriją, kuri dar nepasirodė.

Žinoma, šiandien fizika yra sudėtinga ir gerokai viršija idėjas apie mus supantį pasaulį paprastas žmogus. Tačiau tuo domėtis bent jau pagrindinių sąvokų lygmenyje būtina, nes visai gali būti, kad netolimoje ateityje galime sulaukti nuostabių atradimų šioje srityje, kardinaliai pakeisiančių žmonijos gyvenimą. Bus nepatogu, jei išvis nesuprasi, kas vyksta.

Mitai apie gravitaciją

Ne tik nežinojimas, bet ir nuolatiniai nauji atradimai mokslo sritis sukelia įvairių absurdų ir mitų apie gravitaciją. Taigi, keletas paplitusių klaidingų nuomonių apie šį unikalų reiškinį:

• Dirbtiniai palydovai niekada nepaliks Žemės orbitos ir amžinai suksis aplink ją. Tai netiesa. Esmė ta, kad be gravitacija erdvėje yra ir kitų įvairių veiksnių, turinčios įtakos kūnų orbitai. Tai apima atmosferos lėtėjimą esant žemoms orbitoms ir gravitaciniai laukai Mėnulis ir kitos planetos. Labiausiai tikėtina, jei leisite palydovui suktis be valdymo ilgą laiką, jo orbita pasikeis ir galiausiai jis arba išskris į kosmosą, arba nukris ant artimiausio kūno paviršiaus.
• Erdvėje nėra gravitacijos. Net stotyse, kuriose astronautai yra nesvarumo būsenoje, yra gana stipri gravitacija, šiek tiek mažesnė nei Žemėje. Kodėl tada jie nenukrenta? Galima sakyti, kad stoties darbuotojai lyg ir stovi nuolatinis kritimas, bet jie nenukris.
• Artėjantis objektas juodoji skylė, bus suplėšytas. Užteks garsus mitas. Juodosios skylės gravitacinė jėga iš tiesų padidės, kai artėsite prie jos, tačiau visai nebūtina, kad potvynio jėgos būtų tokios galingos. Greičiausiai jie yra įvykių horizonte galutinė vertė, nes atstumas skaičiuojamas nuo skylės centro.

1. Obi-Wan Kenobi iš „Žvaigždžių karų“ sakė, kad jėga yra „Aplink mus ir prasiskverbia į mus; ji laiko galaktiką kartu“. Jis labai gerai galėjo tai pasakyti apie gravitaciją. Jo patrauklios savybės tiesiogine prasme laiko galaktiką kartu ir „prasiskverbia“ į mus, fiziškai traukdamos mus link žemės.

2. tačiau skirtingai nei jėga su savo tamsia ir šviesios pusės, gravitacija nėra dviguba; tai tik traukia ir niekada neatstumia.
Rodyti visą.

3. NASA bando sukurti traktoriaus siją, kuri galėtų judėti fiziniai objektai sukuria patrauklią jėgą, pranašesnė jėga gravitacijos poveikis.

4. Amerikietiškų kalnelių keleiviai ir astronautai kosminėje stotyje patiria mikrogravitaciją (neteisingai vadinamą nuline gravitacija), nes jie krenta tokiu pat greičiu kaip ir laivas, kuriame yra.

5. kas sveria 60 kg žemėje, svertų ant Jupiterio (jei būtų įmanoma – atsistokite dujų milžinas) 142 kilogramai. Didelė masė planetos reiškia ir didelė jėga patrauklumas

Kas yra gravitacija paprastais žodžiais | Bendra koncepcija gravitacija Gravitacija yra iš pažiūros paprasta sąvoka, žinoma kiekvienam žmogui nuo mokyklos laikų. Visi prisimename istoriją apie tai, kaip obuolys nukrito ant Niutono galvos ir jis atrado visuotinės gravitacijos dėsnį. Tačiau viskas nėra taip paprasta...

6. Kad išeitų iš žemės gravitacinio šulinio, bet koks objektas turi pasiekti 11,2 kilometro per sekundę greitį – toks yra mūsų planetos pabėgimo greitis.

7. gravitacija, kaip bebūtų keista, yra silpniausia iš visų keturi pagrindiniai visatos jėgos. Kiti trys yra elektromagnetiniai, silpni branduolinė sąveika, kuris lemia atomų skilimą; ir stipri branduolinė jėga, kuri kartu laiko atomų branduolius.

8. Monetos dydžio magnetas turi pakankamai elektromagnetinės jėgos, kad įveiktų visą žemės gravitaciją ir priliptų prie šaldytuvo.

9. Obuolys nenukrito ant Izaoko Niutono galvos, bet privertė susimąstyti, ar jėga, dėl kurios nukrenta obuolys, turi įtakos mėnulio judėjimui aplink žemę.

10. Būtent šis obuolys lėmė pirmojo atvirkštinio kvadratinio proporcingumo dėsnio atsiradimą moksle, F = G * (mM) / r2. Tai reiškia, kad dvigubai toliau esantis objektas daro tik ketvirtadalį ankstesnės gravitacinės traukos.

11. Atvirkštinio kvadratinio proporcingumo dėsnis taip pat reiškia, kad techniškai gravitacinė trauka turi neribotą veikimo spektrą. 12. Kita žodžio „gravitacija“ reikšmė – kas reiškia „kažkas sunkaus ar rimto“ – atsirado anksčiau ir kilusi iš lotynų kalbos „Gravis“, reiškiančio „sunkus“.

13. Gravitacijos jėga pagreitina visus objektus vienodai, nepriklausomai nuo svorio. Jei nuo stogo numesite du vienodo dydžio, bet skirtingo svorio kamuoliukus, jie tuo pačiu metu atsitrenks į žemę. Didesnė sunkesnio objekto inercija panaikins bet kurią papildomas greitis, kurį būtų galima palyginti su lengvesniu.

14. Einšteino bendroji reliatyvumo teorija buvo pirmoji teorija, kurioje gravitacija buvo laikoma erdvės-laiko kreivumu – „Audiniu“, sudarančiu fizinę visatą.

15. bet koks objektas, turintis masę, išlenkia erdvę – laiką aplink save. 2011 m. NASA eksperimentas „Gravity Probe B“ parodė, kad Žemė sukasi aplink save visatą kaip medinis rutulys sraute – tiksliai taip, kaip numatė Einšteinas.

16. Lankstydamas erdvėlaikį aplink save, masyvus objektas kartais nukreipia pro jį praeinančius šviesos spindulius, kaip tai daro stiklo lęšis. Gravitaciniai lęšiai gali nesunkiai padidinti matomas dydis tolimos galaktikos arba sulieti jų šviesą į keistos formos. 17. "Trijų problema kūnai", kuriame aprašomi visi galimi modeliai, kuriuose trys objektai gali suktis vienas aplinkui tik veikiami gravitacijos, mokslininkus okupavo tris šimtus metų. Iki šiol rasta tik 16 sprendimų. 18. Nors kiti trys esminiai pajėgos gerai sutaria kvantinė mechanika- mokslas apie itin mažus dalykus – gravitacija atsisako su juo bendradarbiauti; kvantines lygtis pažeidžiami bet koks bandymas į juos įtraukti gravitaciją. Kaip suderinti šiuos du visiškai tikslius ir visiškai priešingus visatos aprašymus, yra vienas iš didžiausių problemųšiuolaikinė fizika. 19. Norėdami geriau suprasti gravitaciją, mokslininkai ieško gravitacines bangas- erdvėlaikio bangavimas, atsirandantis dėl tokių įvykių kaip juodųjų skylių susidūrimai ir žvaigždžių sprogimai.

20. Kai tik jiems pavyks aptikti gravitacines bangas, mokslininkai galės pažvelgti į kosmosą taip, kaip niekada anksčiau. „Kiekvieną kartą, kai žiūrime į Visatą nauju būdu, – sako Luizianos gravitacinių bangų observatorijos fizikas Amber Stuever, – tai keičia mūsų supratimą apie ją.

Gravitacijos priežastys. Gravitacijos teorijoje yra spragų – ir tai faktas!

Bet kuri teorija yra netobula, gravitacijos teorija nėra išimtis

Gravitacijos teorija yra netobula, tačiau kai kurios jos spragos nėra pastebimos iš Žemės. Pavyzdžiui, pagal teoriją Saulės traukos jėga Mėnulyje turėtų būti stipresnė nei Žemėje, tačiau tuomet Mėnulis suktųsi aplink Saulę, o ne aplink Žemę. Stebėdami Mėnulio judėjimą naktiniame danguje, galime visiškai nustatyti, kad jis sukasi aplink Žemę. Mokykloje mums taip pat buvo pasakojama apie Isaacą Newtoną, kuris atrado gravitacijos teorijos spragas. Jis taip pat pristatė naują matematinis terminas„fluxion“, iš kurio vėliau sukūrė gravitacijos teoriją. Sąvoka „fluxion“ gali atrodyti nepažįstama, šiandien ji vadinama „funkcija“. Vienaip ar kitaip, visi mokykloje mokomės funkcijų, tačiau jos nėra be trūkumų. Todėl tikėtina, kad Niutono gravitacijos teorijos „įrodymai“ taip pat nėra tokie sklandūs.

Kūno svoris, skirtingai nei masė, gali keistis veikiant pagreičiui. Nedideli pakeitimai svoriai gali būti jaučiami, pavyzdžiui, liftui pradėjus judėti arba sustojus. valstybė visiškas nebuvimas svoris vadinamas nesvarumu.

Nesvarumo fenomenas

Fizika apibrėžia svorį kaip jėgą, kuria bet koks kūnas veikia paviršių, atramą ar pakabą. Svoris atsiranda dėl gravitacinio Žemės traukos. Skaičiais svoris lygus gravitacijos jėgai, tačiau pastaroji taikoma kūno masės centrui, o nesvarumas – nulinis svoris, gali atsirasti, jei nėra gravitacinės jėgos, t.y , kūnas yra pakankamai atokiau nuo masyvių objektų, galinčių jį pritraukti.

Tarptautinė Kosminė stotis yra 350 km atstumu nuo Žemės. Šiuo atstumu gravitacijos pagreitis (g) yra 8,8 m/s2, tai yra tik 10% mažiau nei planetos paviršiuje.

Praktiškai tai retai matote – gravitacinė įtaka visada egzistuoja. TKS astronautus vis dar veikia Žemė, tačiau ten yra nesvarumo atvejis, jei gravitaciją kompensuoja kitos jėgos. Pavyzdžiui, TKS veikia gravitacija, kuri šiek tiek sumažėja dėl atstumo, tačiau stotis taip pat juda apskrita orbita pabėgimo greičiu ir išcentrinė jėga kompensuoja gravitaciją.

Nesvarumas Žemėje

Nesvarumo fenomenas galimas ir Žemėje. Pagreičio įtakoje kūno svoris gali sumažėti ir net tapti neigiamas. Klasikinis pavyzdys, kurį nurodo fizikai - krintantis liftas Jei liftas judės žemyn su pagreičiu, sumažės slėgis lifto grindyse, taigi ir svoris. Be to, jei pagreitis lygus gravitacijos pagreičiui, tai yra, liftas nukrenta, kūnų svoris taps lygus nuliui.

Neigiamas svoris stebimas, jei lifto pagreitis viršija gravitacijos pagreitį - viduje esantys kūnai „prilips“ prie kabinos lubų.

Šis efektas plačiai naudojamas imituojant nesvarumą astronautų mokymuose. Lėktuvas su mokymo kamera pakyla į nemažą aukštį. Po to jis neria žemyn balistine trajektorija, iš tikrųjų, mašina išsilygina žemės paviršiuje. Nardydami nuo 11 tūkstančių metrų, galite gauti 40 sekundžių nesvarumo, kuris naudojamas treniruotėms. Yra klaidinga nuomonė, kad tokie žmonės atlieka sudėtingas figūras, tokias kaip „Nesterovo kilpa“, kad pasiektų nesvarumą. Tiesą sakant, mokymams naudojami modifikuotos gamybos keleiviniai orlaiviai, kurie nesugeba atlikti sudėtingų manevrų.

Fizinė išraiška

Fizinis svoris (P) pagreitinto atramos judėjimo metu, nesvarbu, ar tai būtų krentantis liemenėlis, ar nardantis, turi tokią formą: P = m (g-a), kur m – kūno svoris, g– pagreitis laisvasis kritimas, a– atramos pagreitis Kai g ir a yra lygūs, P = 0, tai yra pasiekiamas nesvarumas.

Kas atrado visuotinės gravitacijos dėsnį

Ne paslaptis, kad visuotinės gravitacijos dėsnį atrado didieji anglai mokslininkas Izaokas Niutonas, pasak legendos, vaikšto vakariniame sode ir mąsto apie fizikos problemas. Tą akimirką nuo medžio nukrito obuolys (pagal vieną versiją tiesiai fizikui ant galvos, pagal kitą – tiesiog nukrito), kuris vėliau tapo garsus obuolys Niutonas, nes tai atvedė mokslininką į įžvalgą, eureką. Ant Niutono galvos nukritęs obuolys įkvėpė jį atrasti visuotinės gravitacijos dėsnį, nes Mėnulis naktiniame danguje liko nejudantis, bet obuolys nukrito, galbūt mokslininkas manė, kad Mėnulį veikia kažkokia jėga (dėl kurios jis sukasi). orbitoje), taip ant obuolio, todėl jis nukrito ant žemės.

Dabar, pasak kai kurių mokslo istorikų, visa ši istorija apie obuolį yra tik graži fikcija. Tiesą sakant, nesvarbu, ar obuolys nukrito, ar ne, svarbu tai, kad mokslininkas iš tikrųjų atrado ir suformulavo visuotinės gravitacijos dėsnį, kuris dabar yra vienas kertiniai akmenys, tiek fizika, tiek astronomija.

Žinoma, dar gerokai prieš Niutoną žmonės stebėjo ir žemėn krentančius daiktus, ir žvaigždes danguje, tačiau prieš jį jie tikėjo, kad yra dviejų tipų gravitacija: antžeminė (veikianti tik Žemėje, priverčianti kristi kūnus) ir dangiškoji ( veikiantis žvaigždes ir mėnulį). Niutonas pirmasis savo galvoje sujungė šias dvi gravitacijos rūšis, pirmasis suprato, kad yra tik viena gravitacija ir jos veikimą galima apibūdinti universaliu fiziniu dėsniu.

Visuotinės gravitacijos dėsnio apibrėžimas

Pagal šį dėsnį visi materialūs kūnai traukia vienas kitą, o traukos jėga nepriklauso nuo fizinių ar cheminės savybės tel. Tai priklauso, jei viskas yra kiek įmanoma supaprastinta, tik nuo kūnų svorio ir atstumo tarp jų. Taip pat reikia papildomai atsižvelgti į tai, kad visus Žemės kūnus veikia pačios mūsų planetos gravitacinė jėga, vadinama gravitacija (iš lotynų kalbos žodis „gravitas“ verčiamas kaip sunkumas).

Dabar pabandykime kuo trumpiau suformuluoti ir užrašyti visuotinės gravitacijos dėsnį: traukos jėga tarp dviejų kūnų, kurių masės m1 ir m2 ir kuriuos skiria atstumas R, yra tiesiogiai proporcinga abiem masėms ir atvirkščiai proporcinga kvadratui. atstumas tarp jų.

Visuotinės gravitacijos dėsnio formulė

Žemiau pateikiame jūsų dėmesiui visuotinės gravitacijos dėsnio formulę.

G šioje formulėje yra gravitacinė konstanta, lygi 6,67408(31) 10-11 tai yra poveikio bet kuriam materialus objektas mūsų planetos traukos jėga.

Visuotinės gravitacijos ir kūnų nesvarumo dėsnis

Niutono atrastas visuotinės gravitacijos dėsnis, o kartu ir jį lydintis matematinis aparatas, vėliau sudarė dangaus mechanikos ir astronomijos pagrindą, nes jo pagalba galima paaiškinti dangaus kūnų judėjimo prigimtį, taip pat reiškinį. nesvarumo. Būdamas kosminė erdvė dideliu atstumu nuo traukos-gravitacijos jėgos tokių didelis kūnas kaip planeta, bet koks materialus objektas (pvz. erdvėlaivis su astronautais laive) bus nesvarumo būsenoje, nes Žemės (G gravitacijos dėsnio formulėje) ar kitos planetos gravitacinės įtakos jėga jai nebeturės įtakos.

Ir pabaigai pamokantis vaizdo įrašas apie visuotinės gravitacijos dėsnio atradimą.

Gravitacinė sąveika. Silpna sąveika.

Silpna jėga yra viena iš keturių pagrindinių sąveikų. Tokios sąveikos egzistavimą rodė aptiktas neutrono ir kai kurių atomų branduolių nestabilumas. Jis yra silpnesnis nei stiprus ir elektromagnetinis, bet stipresnis už gravitacinį. Bet į kasdienybė gravitacinės sąveikos vaidmuo yra daug didesnis nei silpnosios. Tai susiję su diapazonu. Gravitacinė sąveika turi rvz~ ∞. Todėl kūnus, esančius Žemės paviršiuje, gravitacinė trauka veikia visi Žemės atomai. Silpnosios sąveikos spindulys yra labai mažas ir manoma, kad jis yra ~ 10-16 cm. (trimis eilėmis mažiau nei stiprus). Tačiau nepaisant šios silpnos sąveikos vaidina svarbus vaidmuo gamtoje. Jei būtų įmanoma „išjungti“ silpną sąveiką, Saulė užgestų, nes protono pavertimo neutronu, pozitronu ir neutrinu procesas nebūtų įmanomas:

p → n + e + + ν, ko pasekoje keturi protonai virsta heliu. Būtent šis procesas yra Saulės ir kitų žvaigždžių energijos šaltinis. Silpni sąveikos procesai su neutrinų emisija yra ypač svarbūs žvaigždžių evoliucijoje. Jei ne silpnos sąveikos, būtų stabilus ir plačiai paplitęs įprastoje medžiagoje, miuonuose, pimesonuose, keistose ir žavingose ​​dalelėse, kurios dėl to suyra stiprios sąveikos. Didelį silpnosios sąveikos vaidmenį lemia tai, kad ji nepaklūsta daugeliui stipriai ir elektromagnetinei sąveikai būdingų draudimų. Visų pirma, jis nepaklūsta pariteto išsaugojimo įstatymui.

Dažniausias silpnos sąveikos sukeltas procesas yra β – skilimas radioaktyvieji branduoliai. Dėl šio proceso branduolyje gimsta elektronas ir neutrinas. Silpnųjų sąveikų tyrimo pradžia – A. Becquerel atradimas 1896 m. natūralus radioaktyvumas, tai yra savaiminis urano branduolių skilimas, lydimas radiacijos. Šios spinduliuotės analizė parodė, kad ji susideda iš trijų tipų, iš kurių vienas buvo vadinamas β – spinduliuote, kuri vėliau pasirodė esanti elektronų srautas. β spinduliuotės ypatybių tyrimai, elektronų emisija iš ten neegzistuojančių branduolių, nuolatinis jų energijos spektro pobūdis, sunkumai vykdant sukimosi išsaugojimo dėsnį paskatino egzistavimo idėją. specialus tipas pagrindinė sąveika, kurios negalima redukuoti iki žinomų sąveikų. Ši sąveika buvo vadinama silpna.

Šiuolaikinėje fizikoje manoma, kad viskas žinomi tipai sąveikos yra tos pačios prigimties reiškiniai ir turi būti aprašyti vieningai. (Didysis susivienijimas, super suvienijimas). Šiuo metu sukurta vieninga teorija silpnoji ir elektromagnetinė sąveika.

Gravitacinė sąveika.

Gravitacija, gravitacija, gravitacinė sąveika yra universali sąveika tarp bet kokios rūšies materijos. Niutono suformuluotas visuotinės gravitacijos dėsnis galioja, jei sąveika yra gana silpna, o kūnai juda daug mažesniu nei šviesos greitis. Apskritai gravitaciją bendroji Einšteino reliatyvumo teorija apibūdina kaip materijos poveikį savybėms keturmatė erdvė- laikas. Šios erdvės – laiko – savybės savo ruožtu įtakoja kūnų ir kitų judėjimą fiziniai procesai. Dėl to gravitacija smarkiai skiriasi nuo kitų pagrindinių sąveikų. Tačiau šiuolaikinė fizika mano, kad tai įmanoma su labai didelės energijos visi tipai yra sujungti į vieną sąveiką.

Hipotezė apie gravitaciją kaip universalią kūnų savybę atsirado senovėje ir buvo atgaivinta XVI a. XVII amžius Europoje. Pavyzdžiui, I. Kepleris teigė, kad „gravitacija yra abipusis visų kūnų troškimas“. Galiausiai I. Niutonas 1678 m garsus darbas„Matematiniai gamtos filosofijos principai“ davė matematinė formuluotė visuotinės gravitacijos dėsnis. Šioje formuluotėje įstatymas taikomas su sąlyga, kad kūnai gali būti laikomi materialiais taškais. Gravitacinės konstantos skaitinę reikšmę nustatė G. Cavendish 1798 m.: G = 6,6745(8) * 10 -11 m 3 s -2 kg -1. Kelių kūnų, priklausančių materialiems taškams, sąveiką lemia jėgų superpozicijos principas. Naudodami tą patį principą, galite nustatyti sąveikos jėgą tarp baigtinių dydžių kūnų, jei pirmiausia juos padalinsite į dalis, kurias galima laikyti materialiais taškais. Pagal (1) formulę gravitacinė jėga priklauso tik nuo dalelių padėties tam tikru metu. Tai atitinka sąlygą, kad sąveika plinta akimirksniu. Atsižvelgiant į baigtinį, bet gana didelį sąveikų sklidimo greitį, teigiama šiuolaikinė fizika, formulė (1) gali būti taikoma, kai ne dideliu greičiu judėjimas ir kūnams, kurie nėra labai dideli atstumai. Ši situacija pasitaiko Saulės sistemos kūnams.

Gravitacija, kas tai yra kaip paaiškinti vaikui? Kas yra gravitacija?

Gravitacija arba gravitacija yra traukos jėga tarp dviejų materijos dalelių (arba dviejų objektų), kuri išlaiko planetas savo orbitose aplink Saulę arba Mėnulį savo orbitoje aplink Žemę. (Didėjant atstumui tarp dviejų objektų, jų gravitacinė trauka mažėja.) Gravitacija taip pat yra jėga, laikanti bet kurį objektą Žemėje ar bet kurį kitą dangaus kūną, neleidžianti jam išskristi į kosmosą. Kaip didesnis objektas, tuo stipresnis jos gravitacinis potraukis ir atvirkščiai. Nes Mėnulis yra daug mažesnis už Žemę, jo gravitacinė trauka yra tik šeštadalis mūsų planetos traukos. Štai kodėl amerikiečių astronautai Mėnulyje galėjo ypatingos pastangos judėti dideliais šuoliais.

Gravitacija taip pat paaiškina, kodėl Žemė – ir kitos planetos bei dangaus kūnai – turi bendro apvalios formos. Kai susiformavo mūsų saulės sistema, gravitacija sutraukė dulkes ir dujas, skrendančias per erdvę. Kada didelis skaičius materija vienu metu susirenka vienoje vietoje, tokia materija sudaro rutulį, nes gravitacija viską pritraukia į centrinį tašką. Vis dėlto Žemė nėra tobulai apvali. Besisukant aplink savo ašį, atsiranda papildoma jėga, kurios įtakoje Žemė šiek tiek „išsišoka“ vidurinėje srityje.

Video kas yra gravitacija

Neįtikėtiną mus supančios erdvės sudėtingumą daugiausia lemia begalinis skaičius elementariosios dalelės. Tarp jų taip pat yra įvairių sąveikų lygiais, kuriuos galime tik spėlioti. Tačiau visų tipų elementariųjų dalelių sąveika labai skiriasi savo stiprumu.

Pačios galingiausios jėgos, apie kurias žinome, sujungia komponentus atomo branduolys. Norėdami juos atskirti, turite išleisti tikrai milžinišką energijos kiekį. Kalbant apie elektronus, jie yra „pririšti“ prie branduolio tik įprastine elektromagnetine sąveika. Norėdami tai sustabdyti, kartais atsiranda energija, atsirandanti dėl pačių įprastų dalykų cheminė reakcija. Gravitacija (jau žinote, kas tai yra) atomų pavidalu ir subatominės dalelės yra lengviausias sąveikos tipas.

Gravitacijos laukas šiuo atveju yra toks silpnas, kad sunku įsivaizduoti. Kaip bebūtų keista, būtent jie „stebi“ dangaus kūnų, kurių masės kartais neįmanoma įsivaizduoti, judėjimą. Visa tai įmanoma dėl dviejų gravitacijos ypatybių, kurios ypač ryškios didelių fizinių kūnų atveju:

• Skirtingai nuo atominių jėgų, gravitacinė trauka yra labiau pastebima atstumu nuo objekto. Taigi Žemės gravitacija savo lauke išlaiko net Mėnulį, o panaši jėga iš Jupiterio lengvai palaiko kelių palydovų orbitas vienu metu, kurių kiekvieno masė yra gana panaši į Žemės masę!
• Be to, ji visada suteikia trauką tarp objektų, o esant atstumui ši jėga mažu greičiu susilpnėja.

Daugiau ar mažiau nuosekli gravitacijos teorija susiformavo palyginti neseniai ir būtent remiantis šimtmečių senumo planetų ir kitų dangaus kūnų judėjimo stebėjimų rezultatais. Užduotį labai palengvino tai, kad jie visi juda vakuume, kur kitos tikėtinos sąveikos tiesiog nėra. Galilėjus ir Kepleris, du puikūs to meto astronomai, savo vertingiausiais stebėjimais padėjo paruošti dirvą naujiems atradimams.

Bet tik didysis Izaokas Niutonas sugebėjo sukurti pirmąją gravitacijos teoriją ir ją išreikšti matematiškai. Tai buvo pirmasis gravitacijos dėsnis, kurio matematinis vaizdas pateiktas aukščiau.

Tai yra gravitacija. Kas yra gravitacija

Gravitacija (gravitacija) yra jėga, kuri traukia du kūnus vienas prie kito, jėga, dėl kurios obuoliai krenta į žemę ir planetos sukasi aplink saulę. Kuo objektas masyvesnis, tuo stipresnė jo gravitacinė trauka.

Fundamentali stiprybė

Gravitacija yra viena iš keturių pagrindinių jėgų, kartu su elektromagnetinėmis jėgomis ir stipriosiomis bei silpnosiomis branduolinėmis jėgomis.

Dėl šios priežasties objektai turi svorio. Kai sveriate, svarstyklės parodo, kiek gravitacijos veikia jūsų kūną. Žemėje gravitacija yra 9,8 metro per sekundę kvadratu arba 9,8 m/s2.

Filosofai, tokie kaip Aristotelis, manė, kad sunkesni objektai greičiau įsibėgėja link žemės. Tačiau vėlesni eksperimentai parodė, kad taip nėra. Priežastis, kodėl plunksna kris lėčiau nei boulingo kamuolys, yra dėl oro pasipriešinimo, kuris veikia priešinga kryptimi, kaip ir gravitacijos pagreitis.

Niutono visuotinės gravitacijos dėsnis teigia, kad gravitacijos jėga yra tiesiogiai proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui.

Isaacas Newtonas sukūrė savo visuotinės gravitacijos teoriją 1680 m. Jis atrado, kad gravitacija veikia visą materiją ir yra tiek masės, tiek atstumo funkcija. Kiekvienas objektas pritraukia kitą objektą jėga, proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui.

Reliatyvumo teorija

Niutonas paskelbė savo darbą apie gravitaciją 1687 m., kuris buvo laikomas geriausiu paaiškinimu, kol Einšteinas nepateikė savo Bendrosios reliatyvumo teorijos 1915 m. Einšteino teorijoje gravitacija nėra jėga, o greičiau materijos iškraipymo erdvėlaikyje pasekmė. Viena iš prognozių Bendroji teorija Reliatyvumas yra tai, kad šviesa lenkiasi aplink masyvius objektus.

Linksmi faktai

• Gravitacija Mėnulyje sudaro apie 16 procentų Žemės, Marse - apie 38 procentus Žemės, o daugiausia didžioji planeta V saulės sistema, Jupiterio gravitacija yra 2,5 karto didesnė už Žemės trauką.
• Nors gravitacijos niekas „neatrado“, legenda byloja, kad garsusis astronomas Galilėjus Galilėjus atliko kai kuriuos ankstyviausius gravitacijos eksperimentus, numesdamas rutulius nuo Pizos bokšto, kad pamatytų, kaip greitai jie krito.
• Isaacui Newtonui tebuvo 23 metai ir jis buvo namo baigęs universitetą, kai pastebėjo jo sode krentantį obuolį ir pradėjo įminti gravitacijos paslaptis. (Galbūt tai mitas apie ant galvos nukritusį obuolį).
• Ankstyvas Einšteino reliatyvumo teorijos matas buvo žvaigždžių šviesos lenkimas šalia Saulės saulės užtemimas 1919 metų gegužės 29 d.
• Juodosios skylės yra masyvūs objektai su tokia stipria gravitacija, kad net šviesa negali iš jų ištrūkti.
• Bendroji Einšteino reliatyvumo teorija yra nesuderinama su kvantine mechanika – keistais dėsniais, reguliuojančiais mažyčių dalelių, tokių kaip fotonai ir elektronai, sudarantys visatą, elgesį.

APIBRĖŽIMAS

Visuotinės gravitacijos dėsnį atrado I. Niutonas:

Du kūnai traukia vienas kitą tiesiogiai proporcingai jų sandaugai ir atvirkščiai proporcingi atstumo tarp jų kvadratui:

Visuotinės gravitacijos dėsnio aprašymas

Koeficientas yra gravitacinė konstanta. SI sistemoje gravitacinė konstanta turi reikšmę:

Ši konstanta, kaip matyti, yra labai maža, todėl gravitacinės jėgos tarp mažos masės kūnų taip pat yra mažos ir praktiškai nejaučiamos. Tačiau judėjimas kosminiai kūnai visiškai nulemtas gravitacijos. Visuotinės gravitacijos buvimas arba, kitaip tariant, gravitacinė sąveika paaiškina, kuo „palaikoma“ Žemė ir planetos, kodėl jos tam tikromis trajektorijomis juda aplink Saulę ir nuo jos neskrenda. Visuotinės gravitacijos dėsnis leidžia nustatyti daugybę dangaus kūnų charakteristikų – planetų, žvaigždžių, galaktikų ir net juodųjų skylių mases. Šis dėsnis leidžia labai tiksliai apskaičiuoti planetų orbitas ir kurti matematinis modelis Visata.

Taikant visuotinės gravitacijos dėsnį, galima apskaičiuoti ir kosminius greičius. Pavyzdžiui, mažiausias greitis, kuriuo virš Žemės paviršiaus horizontaliai judantis kūnas ne kris ant jo, o judės apskrita orbita yra 7,9 km/s (pirmasis pabėgimo greitis). Norint palikti Žemę, t.y. kad įveiktų savo gravitacinę trauką, kūnas turi turėti 11,2 km/s greitį (antrasis pabėgimo greitis).

Gravitacija yra vienas nuostabiausių gamtos reiškinių. Jei nebūtų gravitacinių jėgų, Visatos egzistavimas būtų neįmanomas; Gravitacija yra atsakinga už daugelį procesų Visatoje – jos gimimą, tvarkos egzistavimą vietoj chaoso. Gravitacijos prigimtis vis dar nėra visiškai suprantama. Iki šiol niekas nesugebėjo sukurti tinkamo gravitacinės sąveikos mechanizmo ir modelio.

Gravitacija

Ypatingas pasireiškimo atvejis gravitacinių jėgų yra gravitacijos jėga.

Gravitacija visada nukreipta vertikaliai žemyn (Žemės centro link).

Jei gravitacijos jėga veikia kūną, tada kūnas veikia . Judėjimo tipas priklauso nuo pradinio greičio krypties ir dydžio.

Su gravitacijos poveikiu susiduriame kiekvieną dieną. , po kurio laiko atsiduria ant žemės. Knyga, paleista iš rankų, krenta žemyn. Įšokęs žmogus neįskrenda atvira erdvė, bet nukrenta ant žemės.

Atsižvelgdami į laisvą kūno kritimą šalia Žemės paviršiaus dėl šio kūno gravitacinės sąveikos su Žeme, galime rašyti:

iš kur atsiranda laisvojo kritimo pagreitis:

Gravitacijos pagreitis nepriklauso nuo kūno masės, o priklauso nuo kūno aukščio virš Žemės. Gaublys ties ašigaliais šiek tiek suplotos, todėl šalia ašigalių esantys kūnai yra šiek tiek arčiau Žemės centro. Šiuo atžvilgiu laisvojo kritimo pagreitis priklauso nuo vietovės platumos: ašigalyje jis yra šiek tiek didesnis nei pusiaujo ir kitose platumose (pusiaujuje m/s, Šiaurės ašigalyje m/s.

Ta pati formulė leidžia rasti gravitacijos pagreitį bet kurios masės ir spindulio planetos paviršiuje.

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS (Žemės „svėrimo“ problema)

2 PAVYZDYS