Определение ускорения свободного падения План

Определение ускорения свободного падения
План
Введение
1. Гравитационная постоянная. Откуда она взялась
2. Эксперимент Кавендиша
3. Формулы для расчета радиуса, скорости орбитального движения и периода планет.
Заключения
Список литературы

Введение
Все тела во вселенной, как небесные, так и находящиеся на Земле, взаимно притягиваются. Даже если мы не замечаем притягивания между обычными предметами, которые окружают нас в повседневной жизни (например, между книгами, тетрадями, мебелью и т.п.), то это потому, что оно в таких случаях слабое.
Взаимодействие, свойственное всем телам во вселенной и проявляющееся взаимным притягиванием друг к другу, называют гравитационным, а само явление гравитацией (лат. gravitas – “тяжесть”).
Гравитационное взаимодействие осуществляется с помощью особенного вида материи, который называют гравитационным полем. Такое поле существует вокруг любого тела – планеты, камня, человека или листа бумаги. При этом тело, создающее гравитационное поле, действует им на любое другое тело так, что у того появляется ускорение, всегда направленное к источнику поля. Появление такого ускорения и значит, что между телами возникает притяжение. Для описания гравитации необходимо еще один элемент, это - гравитационная постоянная.
В этой работе Я расскажу, что такое гравитационная постоянная и ускорение свободного падения.
Гравитационная постоянная. Откуда она взялась
Гравитационная постоянная или иначе – постоянная Ньютона – одна из основных констант, используемых в астрофизике. Фундаментальная физическая постоянная определяет силу гравитационного взаимодействия. Как известно, силу, с которой каждое из двух тел, взаимодействующих посредством гравитации, притягивается можно высчитать из современной формы записи закона всемирного тяготения Ньютона:
Здесь:
m₁ и m₂ — тела, взаимодействующие посредством гравитации
F₁ и F₂ – векторы силы гравитационного притяжения, направленные к противоположному телу
r – расстояние между телами
G – гравитационная постоянная
Данный коэффициент пропорциональности равен модулю силы тяготения первого тела, которая действует на точечное второе тело единичной массы, при единичном расстоянии между этими телами.
G = 6,67408(31)·10⁻¹¹ м³·с⁻²·кг⁻¹, или Н·м²·кг⁻².
Очевидно, что данная формула широко применима в области астрофизики и позволяет рассчитать гравитационное возмущение двух массивных космических тел, для определения дальнейшего их поведения.
Работы Ньютона
Примечательно, что в трудах Ньютона (1684—1686) гравитационная постоянная в явном виде отсутствовала, как и в записях других ученых аж до конца XVIII века.
Исаак Ньютон (1643 — 1727)
Ранее использовался так называемый гравитационный параметр, который равнялся произведению гравитационной постоянной на массу тела. Нахождение такого параметра в то время было более доступно, поэтому на сегодняшний день значение гравитационного параметра различных космических тел (в основном Солнечной системы) более точно известно, нежели порознь значение гравитационной постоянной и массы тела.
µ = GM
Здесь: µ — гравитационный параметр, G – гравитационная постоянная, а M — масса объекта.
Размерность гравитационного параметра — м³с⁻².
Следует отметить тот факт, что значение гравитационной постоянной несколько варьируется даже до сегодняшнего дня, а чистое значение масс космических тел в то время было определить довольно сложно, поэтому гравитационный параметр нашел более широкое применение.