Tortishish kuchlari. Tortishish qonuni Nima uchun qo'ldan bo'shatilgan tosh erga tushadi? Chunki uni Yer o'ziga tortadi, deysiz har biringiz. Aslida tosh Yerga tezlanish bilan tushadi erkin tushish

Sayyoralarning harakatida buzilishlar. Sayyoralar Kepler qonunlariga ko'ra qat'iy harakat qilmaydi. Kepler qonunlari ma'lum bir sayyora harakati uchun faqat shu sayyora Quyosh atrofida aylansagina qat'iy rioya qilinadi. Ammo quyosh tizimida ko'plab sayyoralar mavjud, ularning barchasi Quyosh tomonidan ham, bir-biridan ham jalb qilinadi. Shuning uchun sayyoralar harakatida buzilishlar mavjud. Quyosh sistemasida tebranishlar unchalik katta emas, chunki Quyosh tomonidan sayyorani jalb qilish boshqa sayyoralarni jalb qilishdan ancha kuchliroqdir. Sayyoralarning ko'rinadigan holatini hisoblashda buzilishlarni hisobga olish kerak. Sun'iy samoviy jismlarni uchirishda va ularning traektoriyalarini hisoblashda ular osmon jismlari harakatining taxminiy nazariyasi - tebranish nazariyasidan foydalanadilar.
Neptunning kashfiyoti. Umumjahon tortishish qonuni g‘alaba qozonishining yorqin misollaridan biri Neptun sayyorasining kashf etilishidir. 1781 yilda ingliz astronomi Uilyam Gerschel Uran sayyorasini kashf etdi. Uning orbitasi hisoblab chiqildi va ko'p yillar davomida ushbu sayyoraning pozitsiyalari jadvali tuzildi. Biroq, 1840 yilda o'tkazilgan ushbu jadvalni tekshirish uning ma'lumotlari haqiqatdan farq qilishini ko'rsatdi.
Olimlarning fikricha, Uran harakatining og'ishi Quyoshdan Urandan ham uzoqroqda joylashgan noma'lum sayyorani jalb qilishi bilan bog'liq. Hisoblangan traektoriyadan og'ishlarni (Uran harakatidagi buzilishlar) bilgan ingliz Adams va frantsuz Leverrier universal tortishish qonunidan foydalanib, bu sayyoraning osmondagi o'rnini hisoblab chiqdilar. Adams hisob-kitoblarni oldinroq yakunladi, ammo u o'z natijalarini e'lon qilgan kuzatuvchilar buni tekshirishga shoshilishmadi. Shu bilan birga, Leverrier o'z hisob-kitoblarini tugatib, nemis astronomi Hallega noma'lum sayyorani qidiradigan joyni ko'rsatdi. Birinchi oqshom, 1846 yil 28 sentyabr, Halle teleskopni ko'rsatdi belgilangan joy, kashf etilgan yangi sayyora. Ular unga Neptun deb nom berishdi.
Xuddi shunday, 1930-yil 14-martda Pluton sayyorasi kashf etilgan. Har ikki kashfiyot ham “qalam uchida” qilingani aytiladi.
Umumjahon tortishish qonunidan foydalanib, siz sayyoralar va ularning yo'ldoshlarining massasini hisoblashingiz mumkin; okeanlardagi suvning ko'tarilishi va oqimi kabi hodisalarni va boshqalarni tushuntiring.
Umumjahon tortishish kuchlari tabiatning barcha kuchlari ichida eng universalidir. Ular massaga ega bo'lgan har qanday jismlar o'rtasida harakat qiladi va barcha jismlar massaga ega. Og'irlik kuchlari uchun hech qanday to'siq yo'q. Ular har qanday tana orqali harakat qilishadi.
Adabiyot

1. 
   Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika: Proc. 9 hujayra uchun. o'rtacha maktab - M.: Ma'rifat, 1992. - 191 b.
   
2. 
   Fizika: Mexanika. 10-sinf: Prok. fizikani chuqur o'rganish uchun / M.M. Balashov, A.I. Gomonova, A.B. Dolitskiy va boshqalar; Ed. G.Ya. Myakishev. – M.: Bustard, 2002. – 496 b.
   

Qaysi qonun bilan meni osmoqchisiz?
- Va biz hammani bitta qonunga - universal tortishish qonuniga ko'ra osib qo'yamiz.
Tortishish qonuni
Gravitatsiya hodisasi butun dunyo tortishish qonunidir. Ikki jism bir-biriga ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional va ularning massalari ko'paytmasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional kuch bilan ta'sir qiladi.
Matematik jihatdan bu buyuk qonunni formula bilan ifodalashimiz mumkin


Gravitatsiya koinotda juda katta masofalarda harakat qiladi. Ammo Nyuton barcha jismlar o'zaro tortilishini ta'kidladi. Har qanday ikkita ob'ekt bir-birini o'ziga tortadimi? Tasavvur qiling-a, Yer sizni stulda o'tirganingizda o'ziga jalb qilishi ma'lum. Ammo kompyuter va sichqonchaning bir-birini o'ziga tortishi haqida hech o'ylab ko'rganmisiz? Yoki stolda qalam va qalam bormi? Bunday holda, biz qalam massasini, qalam massasini formulaga almashtiramiz, ular orasidagi masofaning kvadratiga bo'linib, tortishish doimiyligini hisobga olgan holda, biz ularning o'zaro tortishish kuchini olamiz. Ammo, u shunchalik kichik bo'lib chiqadi (qalam va qalamning kichik massalari tufayli) biz uning mavjudligini his qilmaymiz. Yana bir narsa - qachon gaplashamiz Yer va stul yoki Quyosh va Yer haqida. Massalar sezilarli, ya'ni biz allaqachon kuch ta'sirini baholashimiz mumkin.
Keling, erkin tushishning tezlashishi haqida o'ylab ko'raylik. Bu tortishish qonunining ishlashi. Kuch ta'sirida tananing o'zgarishi tezligi qanchalik sekinroq bo'lsa, massa shunchalik katta bo'ladi. Natijada barcha jismlar Yerga bir xil tezlanish bilan tushadi.
Bu ko'rinmas noyob kuchning sababi nima? Bugungi kunga qadar tortishish maydonining mavjudligi ma'lum va isbotlangan. Mavzu bo'yicha qo'shimcha materialda tortishish maydonining tabiati haqida ko'proq bilib olishingiz mumkin.
Gravitatsiya nima ekanligini o'ylab ko'ring. Qayerdan? U nimani ifodalaydi? Axir, sayyora Quyoshga qarasa, uning qanchalik uzoqda ekanligini ko'radi, masofaning teskari kvadratini ushbu qonunga muvofiq hisoblab chiqa olmaydi?
Og'irlik yo'nalishi
Ikkita jism bor, deylik, A va B jismlari. A tanasi B jismni o'ziga tortadi. A jism ta'sir etuvchi kuch B jismdan boshlanib, A jismga yo'naltiriladi. Ya'ni u B jismni "olib" o'ziga tortadi. . B tanasi A tanasi bilan bir xil ishni "qiladi".

Har bir tanani Yer o'ziga tortadi. Yer tanani "olib" va uni o'z markaziga tortadi. Shuning uchun bu kuch har doim vertikal pastga qarab yo'naltiriladi va u tananing og'irlik markazidan qo'llaniladi, bu tortishish deyiladi.

Eslash kerak bo'lgan asosiy narsa
Geologik qidiruvning ba'zi usullari, suv oqimini bashorat qilish va yaqinda sun'iy yo'ldoshlar va sayyoralararo stansiyalar harakatini hisoblash. Sayyoralarning o'rnini erta hisoblash.
Biz bunday tajribani o'zimiz o'rnata olamizmi va sayyoralar, jismlar o'ziga tortiladimi yoki yo'qligini taxmin qila olmaymizmi?
Bunday bevosita tajriba qilingan Kavendish (Genri Kavendish (1731-1810) - ingliz fizigi va kimyogari) rasmda ko'rsatilgan qurilma yordamida. Maqsad ikkita sharli novdani juda yupqa kvarts ipiga osib, so'ngra ularning yoniga ikkita katta qo'rg'oshin sharni olib kelish edi. To'plarning tortishishi ipni biroz burishadi - bir oz, chunki oddiy narsalar orasidagi tortishish kuchlari juda zaif. Bunday asbob yordamida Kavendish ikkala massaning kuchini, masofasini va kattaligini to'g'ridan-to'g'ri o'lchashga muvaffaq bo'ldi va shu bilan aniqladi. tortishish doimiysi G.

Koinotdagi tortishish maydonini tavsiflovchi G gravitatsiya doimiysining noyob kashfiyoti Yer, Quyosh va boshqa samoviy jismlarning massasini aniqlash imkonini berdi. Shuning uchun Kavendish o'z tajribasini "Yerni tortish" deb atagan.
Qizig'i shundaki, fizikaning turli qonunlarida ba'zilari bor umumiy xususiyatlar. Keling, elektr qonunlariga murojaat qilaylik (Kulon kuchi). Elektr kuchlari ham masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir, lekin allaqachon zaryadlar o'rtasida va bu naqsh chuqur ma'noga ega degan fikr beixtiyor paydo bo'ladi. Shu paytgacha hech kim tortishish va elektrni bir xil mohiyatning ikki xil ko'rinishi sifatida taqdim eta olmadi.
Bu erda kuch ham masofaning kvadratiga teskari o'zgaradi, lekin elektr kuchlari va tortishish kuchlarining kattaligidagi farq hayratlanarli. O'rnatishga harakat qilmoqda umumiy tabiat tortishish va elektr, biz elektr kuchlarining tortishish kuchlaridan shunday ustunligini topamizki, ikkalasi ham bir xil manbaga ega ekanligiga ishonish qiyin. Qanday qilib biri ikkinchisidan kuchliroq deb ayta olasiz? Axir, barchasi qanday massa va qanday zaryadga bog'liq. Gravitatsiya qanchalik kuchli ekanligi haqida bahslashar ekansiz: "Keling, falon o'lchamdagi massani olaylik", deyishga haqqingiz yo'q, chunki siz uni o'zingiz tanlaysiz. Ammo biz tabiatning o'zi taklif qilgan narsani olsak (u xos qiymatlar va bizning dyuymlarimiz, yillarimiz, o'lchovlarimiz bilan hech qanday aloqasi bo'lmagan o'lchovlar), keyin biz taqqoslashimiz mumkin. Biz elementar zaryadlangan zarrachani, masalan, elektronni olamiz. Ikki elementar zarralar, ikkita elektron, tufayli elektr zaryadi ular orasidagi masofa kvadratiga teskari proportsional kuch bilan bir-birini itaradi va tortishish kuchi tufayli masofaning kvadratiga teskari proportsional kuch bilan yana bir-birini tortadi.
Savol: Gravitatsiya kuchining elektr kuchiga nisbati qanday? Gravitatsiya elektr itarish bilan bog'liq, chunki bittasi 42 nolga teng. Bu chuqur hayratlanarli. Bunday katta raqam qaerdan paydo bo'lishi mumkin?
Odamlar bu ulkan omilni boshqa tabiat hodisalarida qidirmoqdalar. Ular har xil turlardan o'tadilar katta raqamlar va agar kerak bo'lsa katta raqam, Nima uchun, aytaylik, koinot diametrining proton diametriga nisbatini qabul qilmaslik kerak - ajablanarlisi, bu ham 42 nolga ega bo'lgan raqam. Va ular aytadilar: ehtimol bu koeffitsient proton diametrining koinot diametriga nisbatiga tengdir? Bu qiziqarli fikr, lekin koinot asta-sekin kengayib borar ekan, tortishish doimiysi ham o'zgarishi kerak. Garchi bu gipoteza hali rad etilmagan bo'lsa-da, bizda uning foydasiga hech qanday dalil yo'q. Aksincha, ba'zi dalillar tortishish doimiysi bu tarzda o'zgarmaganligini ko'rsatadi. Bu katta raqam bugungi kungacha sir bo'lib qolmoqda.
Eynshteyn tortishish qonunlarini nisbiylik printsiplariga muvofiq o'zgartirishi kerak edi. Ushbu tamoyillarning birinchisi x masofasini bir zumda engib bo'lmasligini aytadi, Nyuton nazariyasiga ko'ra, kuchlar bir zumda harakat qiladi. Eynshteyn Nyuton qonunlarini o'zgartirishga majbur bo'ldi. Bu o'zgarishlar, takomillashtirishlar juda kichik. Ulardan biri shunday: yorug'lik energiyaga ega bo'lgani uchun energiya massaga teng va barcha massalar o'ziga tortadi, yorug'lik ham o'ziga tortadi va shuning uchun Quyosh yonidan o'tib ketishi kerak. Bu aslida shunday bo'ladi. Og'irlik kuchi Eynshteyn nazariyasida ham biroz o'zgartirilgan. Ammo tortishish qonunidagi bu juda ozgina o'zgarish Merkuriy harakatidagi ba'zi ko'rinadigan nosimmetrikliklar tushuntirish uchun etarli.
Mikrokosmosdagi fizik hodisalar katta miqyosdagi hodisalardan boshqa qonunlarga bo'ysunadi. Savol tug'iladi: tortishish kuchi kichik o'lchovli dunyoda qanday namoyon bo'ladi? Gravitatsiyaning kvant nazariyasi bunga javob beradi. Ammo tortishishning kvant nazariyasi hali mavjud emas. Kvant mexanik printsiplari va noaniqlik printsipiga to'liq mos keladigan tortishish nazariyasini yaratishda odamlar hali juda muvaffaqiyatli bo'lmagan.
Gravitatsion kuch - bu bir-biridan ma'lum masofada joylashgan ma'lum bir massali jismlarni bir-biriga tortadigan kuch.
Ingliz olimi Isaak Nyuton 1867 yilda butun dunyo tortishish qonunini kashf etdi. Bu mexanikaning asosiy qonunlaridan biridir. Ushbu qonunning mohiyati quyidagilardan iborat:har qanday ikkita moddiy zarrachalar bir-biriga ularning massalari ko'paytmasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional kuch bilan tortiladi.
O'ziga jalb qilish kuchi - bu odam his qilgan birinchi kuch. Bu Yer yuzasida joylashgan barcha jismlarga ta'sir qiladigan kuchdir. Va har qanday odam bu kuchni o'z vazni sifatida his qiladi.
Tortishish qonuni

Afsonaga ko'ra, Nyuton butun dunyo tortishish qonunini kechqurun ota-onasining bog'ida sayr qilib, tasodifan kashf etgan. Ijodkor odamlar doimiy izlanishda ilmiy kashfiyotlar- bu bir zumda anglash emas, balki uzoq aqliy mehnat samarasidir. Olma daraxti tagida o‘tirgan Nyuton boshqa g‘oya haqida o‘ylardi va birdan boshiga olma tushib ketdi. Olma Yerning tortishish kuchi natijasida qulagani Nyutonga aniq edi. “Ammo nima uchun Oy Yerga tushmaydi? - deb o'yladi u. "Bu degani, boshqa bir kuch unga ta'sir qilib, uni orbitada ushlab turadi." Mana shunday mashhur tortishish qonuni.
Bunga oldin osmon jismlarining aylanishini o'rgangan olimlar ishonishgan samoviy jismlar butunlay boshqacha qonunlarga bo'ysunish. Ya'ni, Yer yuzasida va koinotda butunlay boshqacha tortishish qonunlari mavjud deb taxmin qilingan.
Nyuton bu taxminiy tortishish turlarini birlashtirdi. Keplerning sayyoralar harakatini tavsiflovchi qonunlarini tahlil qilib, u har qanday jismlar orasida tortishish kuchi paydo bo'ladi, degan xulosaga keldi. Ya'ni, bog'ga tushgan olma ham, koinotdagi sayyoralar ham bir qonunga - butun olam tortishish qonuniga bo'ysunadigan kuchlar ta'sirida.
Nyuton Kepler qonunlari faqat sayyoralar o'rtasida jozibador kuch mavjud bo'lgandagina ishlashini aniqladi. Va bu kuch sayyoralarning massalariga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir.
Tortishish kuchi formula bo'yicha hisoblanadi F=G m 1 m 2 / r 2