Закон всемирного тяготения

Об авторе презентации

Работа выполнена учеником 10 Б класса

Димитровым Петром

Сила всемирного тяготения Гравитация

• Формула• Формулировка• История открытия• Проявление• Направление • Опыт Г.Кавендиша

221

R

mmGF

Формула

221

R

mmGF

Сила тяготения (гравитации)

Массы взаимодействующих

тел

Квадрат расстояния

между телами

Гравитационная постоянная

G=6,67*10-11*Н*м2/кг2

Формулировка

• Все тела притягиваются друг к другу

• Сила всемирного тяготения прямо пропорци-ональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними

История открытия

• Великий греческий фи-лософ и ученый Аристотель придерживался рас-пространенного представ-ления о том, что тяжелые тела падают быстрее, чем легкие.

Аристотель

(384 – 322 г. до н.э.)

История открытия

• Описывая, как падают тела, он высказал утвер-ждения вроде следующих:

• “...точно также, как направленное вниз движение куска свинца или золота или любого другого тела, наделенного весом, происходит тем быстрее, чем больше его размер...”

Аристотель

(384 – 322 г. до н.э.)

История открытия

• “...одно тело тяжелее дру-гого, имеющего тот же объем, но движущегося вниз быс-трее...”.

• Аристотель знал, что камни падают быстрее, чем птичьи перья, а куски дерева - быстрее, чем опилки.

Аристотель

(384 – 322 г. до н.э.)

История открытия

• Великий итальянский уче-ный Галилео Галилей пони-мал, что последователей Аристотеля сбивало с толку сопротивление воздуха.

• Он указал, что плотные предметы, для которых сопротивление воздуха несущественно, падают почти с одинаковой скоростью. Галилео Галилей

(1564-1642)

История открытия

• Предположив, что произошло бы в случае свободного падения тел в вакууме, Галилей вывел следующие законы падения тел для идеального случая:– Все тела при падении

движутся одинаково: начав падать одновременно, они движутся с одинаковой скоростью

– Движение происходит с “постоянным ускорением”; темп увеличения скорости тела не меняется, т.е. за каждую последующую секунду скорость тела возрастает на одну и ту же величину.

Галилео Галилей

(1564-1642)

История открытия

• Существует легенда, будто Галилей проделал большой демонстрационный опыт, бросая легкие и тяжелые предметы с вершины Пиза-нской падающей башни.

Пизанская башня

История открытия

• История открытия И.Нью-тоном закона всемирного тяготения достаточно из-вестна.

• По легенде, Ньютон сидел в своем саду и обратил внимание на падающее с дерева яблоко.

Исаак Ньютон

(1643 - 1727)

История открытия

• У него неожиданно возник-ла догадка о том, что если сила тяготения действует на вершине дерева и даже на вершине гор, то, возможно, она действует и на любом расстоянии.

Исаак Ньютон

(1643 - 1727)

История открытия

• Так мысль о том, что именно притяжение Земли удерживает Луну на ее орбите, послужила Ньюто-ну основой, с которой он начал построение своей великой теории гравита-ции.

Исаак Ньютон

(1643 - 1727)

Проявление

• Между любыми телами в природе существу-ют силы взаимного притяжения.

• Эти силы называют силами гравитации, или силами всемирного тяготения.

• Сила всемирного тяготения проявляется в Космосе, Солнечной системе и на Земле.

Направление

• Сила всемирного тяготения направлена вдоль прямой, соединяющей материальные точки (центры масс взаимодействующих тел)

F

F

m1

m1I

Опыт Г.Кавендиша

• В лабораторных условиях закон всемирного тяготе-ния удалось проверить лишь сто лет спустя после его открытия.

• Это сделал лорд Г.Кавен-диш в 1798г.

• Опыты проводились при помощи крутильных весов.

Генри Кавендиш

(1731 - 1810)

Опыт Г.Кавендиша

• На длинном стержне уравновешивались два маленьких шарика одинаковой массы m.

• Стержень был подвешен на тонкой проволоке.

• К маленьким шарикам с противоположных сторон стержня подставлялись на близком расстоянии боль-шие свинцовые шары.

Крутильные весы

(нажмите на рисунок для увеличения)

Опыт Г.Кавендиша

• Масса каждого большого шара была равна M.

• При сближении шаров проволока закручи-валась.

• По углу закручивания проволоки определялся момент силы упругости, равный моменту пары сил, возникающих при притяжении маленьких шариков к большим.

Крутильные весы

(нажмите на рисунок для увеличения)

Опыт Г.Кавендиша

• Результаты опыта позво-лили определить грави-тационную постоянную по формуле:

• G=F*r*2/m*M• Получилось очень малень-

кое значение этой вели-чины, которое удалось измерить только благо-даря большой чувстви-тельности крутильных весов.

Крутильные весы

(нажмите на рисунок для увеличения)

Крутильные весы

два одинаковых шарика

проволока

свинцовый шар

свинцовый

шар

стержень

силы гравитационного

притяжения