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

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. Shunday qilib, Yer tomon yo'naltirilgan kuch toshga Yer tomondan ta'sir qiladi. Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra, tosh Yerga ham xuddi shunday kuch moduli bilan harakat qiladi. Boshqacha qilib aytganda, Yer va tosh o'rtasida o'zaro tortishish kuchlari harakat qiladi.
Nyuton birinchi bo'lib toshning Yerga tushishiga, Oyning Yer va sayyoralarning Quyosh atrofida harakatlanishiga sabab bo'lgan sabab bir va bir xil ekanligini taxmin qilgan, keyin esa qat'iy isbotlagan. Bu koinotning har qanday jismlari o'rtasida harakat qiladigan tortishish kuchi. Nyutonning "Tabiiy falsafaning matematik asoslari" nomli asosiy asarida uning mulohazalari yo'nalishi quyidagicha:
“Gorizontal ravishda tashlangan tosh tortishish ta'sirida to'g'ri yo'ldan chetga chiqadi va egri traektoriyani tasvirlab, nihoyat Yerga tushadi. Agar siz uni kattaroq tezlikda tashlasangiz, u yanada tushadi” (1-rasm).
Ushbu mulohazalarni davom ettirib, Nyuton shunday xulosaga keladi: agar havo qarshiligi bo'lmaganida, u erdan tashlangan toshning traektoriyasi. baland tog' ma'lum bir tezlik bilan shunday bo'lishi mumkinki, u hech qachon Yer yuzasiga etib bormaydi, balki "sayyoralar samoviy fazodagi orbitalarini tasvirlaganidek" uning atrofida harakat qiladi.
Endi biz sun'iy yo'ldoshlarning Yer atrofida harakatiga shunchalik ko'nikib qolganmizki, Nyutonning fikrini batafsilroq tushuntirishning hojati yo'q.
Demak, Nyutonning fikricha, Oyning Yer atrofida yoki Quyosh atrofidagi sayyoralar harakati ham erkin tushishdir, lekin faqat milliardlab yillar davomida toʻxtovsiz davom etadigan tushish. Bunday "yiqilish" ning sababi (biz haqiqatan ham Yerga oddiy toshning qulashi yoki sayyoralarning o'z orbitalarida harakati haqida gapiramizmi) kuchdir. tortishish kuchi. Bu kuch nimaga bog'liq?
Og'irlik kuchining jismlar massasiga bog'liqligi
Galiley isbotladiki, erkin tushish paytida Yer barcha jismlarni xabardor qiladi bu joy ularning massasidan qat'iy nazar bir xil tezlanish. Ammo tezlanish, Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, massaga teskari proportsionaldir. Yerning tortishish kuchi ta'sirida jismga berilgan tezlanish barcha jismlar uchun bir xil ekanligini qanday tushuntirish mumkin? Bu Yerga tortish kuchi tananing massasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lsagina mumkin. Bunday holda, m massasining, masalan, ikki marta ortishi kuch modulining oshishiga olib keladi. F ham ikki barobar ortadi va \(a = \frac (F)(m)\) ga teng bo'lgan tezlanish o'zgarishsiz qoladi. Ushbu xulosani har qanday jismlar orasidagi tortishish kuchlari uchun umumlashtirib, biz umumjahon tortishish kuchi ushbu kuch ta'sir qiladigan jismning massasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional degan xulosaga kelamiz.
Ammo o'zaro tortishishda kamida ikkita tana ishtirok etadi. Ularning har biri, Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra, tortishish kuchlarining bir xil moduliga bo'ysunadi. Shuning uchun bu kuchlarning har biri ham bir jismning massasiga, ham boshqa jismning massasiga mutanosib bo'lishi kerak. Demak, ikki jism o'rtasidagi universal tortishish kuchi ularning massalari ko'paytmasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:
\(F \sim m_1 \cdot m_2\)
Og'irlik kuchining jismlar orasidagi masofaga bog'liqligi
Tajribadan ma’lumki, erkin tushish tezlanishi 9,8 m/s 2 va 1, 10 va 100 m balandlikdan tushgan jismlar uchun ham xuddi shunday, ya’ni jism bilan jism orasidagi masofaga bog’liq emas. Yer. Bu kuch masofaga bog'liq emasligini bildiradi. Ammo Nyuton masofalarni yer yuzasidan emas, balki Yerning markazidan o'lchash kerak deb hisoblardi. Ammo Yerning radiusi 6400 km. Ko'rinib turibdiki, Yer yuzasidan bir necha o'nlab, yuzlab va hatto minglab metr balandlikda erkin tushish tezlashuvi qiymatini sezilarli darajada o'zgartira olmaydi.
Jismlar orasidagi masofa ularning o'zaro tortishish kuchiga qanday ta'sir qilishini bilish uchun Yerdan etarlicha katta masofadagi jismlarning tezlashishi nima ekanligini aniqlash kerak bo'ladi. Biroq, jismning Yerdan minglab kilometr balandlikdan erkin tushishini kuzatish va o'rganish qiyin. Ammo tabiatning o'zi bu erda yordamga keldi va Yer atrofida aylana bo'ylab harakatlanadigan va shuning uchun, albatta, Yerga bir xil tortishish kuchidan kelib chiqadigan markazlashtirilgan tezlashuvga ega bo'lgan jismning tezlashishini aniqlashga imkon berdi. Bunday jism Yerning tabiiy sun'iy yo'ldoshi - Oydir. Agar Yer va Oy o'rtasidagi tortishish kuchi ular orasidagi masofaga bog'liq bo'lmasa, unda markazlashtirilgan tezlashuv Oyning er yuzasi yaqinida erkin tushayotgan jismning tezlashishi bilan bir xil bo'ladi. Haqiqatda Oyning markazlashtirilgan tezlashishi 0,0027 m/s 2 ni tashkil qiladi.