Закон всемирного тяготения — студенческий портал

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал Автор Курносов Валерий Михайлович 146 статей

Анализируя законы Кеплера, описывающие движение планет, И. Ньютон в 1667 году пришёл к открытию закона всемирного тяготения:

В такой форме закон справедлив только для двух тел, которые можно считать материальными точками. Однако можно доказать, что для двух однородных тел шарообразной формы эта форма записи закона тоже справедлива.

Измерить величину гравитационной постоянной удалось английскому физику Г. Кавендишу в 1798 году.

С помощью крутильных весов и свинцовых шаров ему удалось получить значение гравитационной постоянной:

Второй закон Ньютона позволяет записать для силы, с которой тело притягивается к Земле: `F=G(Mm)/(R^2)=mg`, тогда `g=GM/R^2` — ускорение свободного падения на поверхности Земли (измерено Галилеем и Ньютоном), на расстоянии, большем радиуса на величину `h`, ускорение свободного падения находится по формуле:

Рассмотрим твёрдое тело, расположенное на горизонтальной неподвижной опоре: под действием силы тяжести тело деформируется. Если тело находится на опоре, то на нижний слой действуют все верхние слои, и, как следствие,  этот  слой деформируется наибольшим образом.

На предпоследний слой действует меньшее количество слоёв, и он деформируется  меньше. Таким образом, тело, бывшее прямоугольным, примет вид трапеции. Нижний слой приблизился при такой деформации к центру тела, а значит, возникла сила упругости, направленная в сторону, противоположную направлению смещения частиц при деформации.

Сила упругости, возникшая внутри данного тела, направлена перпендикулярно опоре. Эту силу, созданную деформированным телом и приложенную к опоре, называют весом тела. Опора под действием веса деформируется.

Противоположная весу сила упругости действует на данное тело со стороны деформированной опоры и тоже направлена перпендикулярно опоре, но называется силой реакции опоры `N` (от слова normal — перпендикуляр).

На рисунке 9 тело не касается опоры для того, чтобы показать, что вес приложен к опоре, а сила реакции опоры к телу. В действительности площадь реального соприкосновения твёрдых тел невелика. Большей частью между телами находится тонкий слой воздуха.

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

Вполне очевидно, что если опоры нет, то и веса тело иметь не будет. Такое случится в том случае, если тело движется под действием только одной силы — силы тяготения.

Также легко понять, что если на тело действует две силы (сила тяжести и сила реакции опоры), то эти силы не обязательно равны друг другу. Одна из них может быть больше другой.

Рассмотрим движение тела, помещённого в лифт. Пусть сам лифт движется с ускорением `veca`.

  • Такое ускорение будет в двух случаях:
  • 1) лифт поднимается равноускорено,
  • 2) лифт опускается равнозамедленно.
  • Второй закон Ньютона для данного тела примет вид:
  • `vecN+mvecg=mveca`.
  • При рассмотрении данного движения из лабораторной неподвижной системы отсчёта `Oy` увидим, что в проекции на вертикальную ось `Oy` второй закон запишется следующим образом:
  • `N-mg=ma`, 
  • откуда   
  • `N=ma+mg=m(g+a)`.
  • Но по третьему закону Ньютона знаем, что сила реакции опоры и вес тела равны и противоположны, следовательно:
  • `N=P`, 
  • тогда:

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

  1. Не трудно проследить за тем, что мы получим, если ускорение тела будет направлено вниз.
  2. В проекции на ось `Oy` ускорение проецируется со знаком «`-`», что даст окончательную формулу для веса:
  3. Или в общем случае:
  4. Подобным образом можно получить выражение для веса тела, движущегося равномерно по выпуклому участку дороги.
  5. Важное дополнение:
  6. Для рассматриваемой силы, называемой весом, важно понимать и уметь правильно изображать точку приложения этой силы.

На рисунке 11а показан лифт, у которого нет ускорения. Тогда сила тяжести равна силе реакции опоры. А по третьему закону Ньютона, сила реакции опоры равна весу тела. Точка приложения силы тяжести расположена в геометрическом центре тела, если тело однородно и правильной формы.

Точка приложения силы реакции опоры должна быть изображена внутри тела вблизи с нижней поверхностью тела на линии действия силы тяжести. Последнее свойство на рисунке не выдержано для удобства изображения (иначе силы на рисунке будут накладываться друг на друга).

Точка приложения веса тела находится внутри опоры (пола лифта) вблизи поверхности на линии действия силы реакции опоры.

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал   Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

На рисунке 11б ускорение лифта направлено вниз. Тогда сила реакции опоры меньше силы тяжести. А вес снова равен силе реакции опоры.

На рисунке 11в ускорение лифта направлено верх. Тогда сила реакции опоры больше силы тяжести. А вес снова равен силе реакции опоры.

Источник: https://zftsh.online/course/1613/-6-zakon-vsemirnogo-tyagoteniya-ves-tela

Закон всемирного тяготения

Закон всемирного тяготения был открыт англичанином И. Ньютоном в 1666г. Закон звучит следующим образом: сила гравитационного притяжения двух материальных точек прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. В виде формулы это записывается так:

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал m1, m2 – массы взаимодействующих материальных точек, кг
r – расстояние между ними, м
G – коэффициент, » 6.7·10-11 Н·м2/кг2

Убедиться в справедливости этой формулы нам поможет… Луна. Известно, что ее орбита почти круговая, и Луна делает один оборот за 27.3 суток. Известно также, что радиус орбиты Луны примерно в 60 раз больше радиуса Земли и составляет » 384 тыс км. Рассчитаем центростремительное ускорение Луны:

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

Мы выяснили, что вблизи Земли все тела, свободно летящие вниз или как угодно иначе, имеют одинаковое ускорение: 9.8 м/с2. Поделив это число на подсчитанное нами значение aл, мы получим » 3600 или » 602. То есть ускорение тел, свободно летящих вблизи Земли, в 602 раз больше ускорения тел, летающих на расстояниях, в 60 раз более далеких (как, например, Луна).

Вспомним, что ускорение свободного падения не зависит от массы тел. Значит, ускорение любого тела, удаленного от Земли на расстояние Луны, будет равно ускорению самой Луны.

Тогда, согласно второму закону Ньютона, сила тяготяния этого тела к Земле на Земле тоже будет в 602 раз больше силы тяготения этого же тела к Земле на Луне.

Таким образом мы убедились в справедливости второй части закона всемирного тяготения: сила тяготения между телами, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

  • 4. Подведение итогов
  • 5. Домашнее задание
  • КАК НЬЮТОН ОТКРЫЛ ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

Вот как это произошло. В 1665 году молодой Ньютон стал профессором математики в Кембриджском университете – своей альма-матер. Он был влюблен в работу, и способности его как преподавателя не вызывали сомнений.

Однако нужно заметить, что это ни в коей мере не был человек не от мира сего. .

Его работа в колледже не ограничивалась только аудиторными занятиями: он был деятельным членом Комиссии по составлению расписаний, заседал в управлении университетского отделения Ассоциации молодых христиан благородного происхождения, подвизался в Комитете содействия декану, в Комиссии по публикациям и прочих комиссиях, которые были необходимы для надлежащего управления колледжем в далеком XVII веке. Тщательные исторические изыскания показывают, что всего за пять лет Ньютон заседал в 379 комиссиях, которые занимались изучением 7924 проблем университетской жизни,

из коих решена 31 проблема.

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

Это было в 1680 году. Каждое мгновение сознательной жизни Ньютона было тщательно распланировано, а тут вдруг оказалось, что в этот вечер ему нечего делать, так как начало заседания комиссии было назначено только на полночь. Поэтому он решил немного пройтись. Эта коротенькая прогулка изменила мировую историю.

Была осень. В садах многих добрых граждан, живших по соседству со скромным домиком Ньютона, деревья ломились под тяжестью спелых яблок. Ньютон увидел, как на землю упало очень аппетитное яблоко.

Немедленной реакцией Ньютона на это событие – типичной для человеческой стороны великого гения – было перелезть через садовую изгородь и сунуть яблоко в карман.

Отойдя на приличное расстояние от сада, он с наслаждением надкусил сочный плод.

Вот тут его и осенило. Вез обдумывания, без предварительных логических рассуждений в мозгу его блеснула мысль, что падение яблока и движение планет по своим орбитам должны подчиняться одному и тому же универсальному закону.

Не успел он доесть яблоко и выбросить огрызок, как формулировка гипотезы о законе всемирного тяготения была уже готова.

До полуночи оставалось три минуты, и Ньютон поспешил на заседание Комиссии по борьбе с курением опиума среди студентов неблагородного происхождения.

В последующие недели мысли Ньютона все снова и снова возвращались к этой гипотезе. Редкие свободные минуты между двумя заседаниями он посвящал планам ее проверки. Прошло несколько лет, и Ньютон понял, что для проверки его предположения нужно больше свободного времени, чем то, на которое он может рассчитывать.

Он написал краткое письмо из 22 слов королю Карлу, в котором изложил свою гипотезу и указал на то, какие великие возможности она сулит, если подтвердится.

Видел ли король это письмо – неизвестно, вполне возможно, что и не видел, так как он ведь был перегружен государственными проблемами и планами грядущих войн.

Однако нет никакого сомнения в том, что письмо, пройдя по соответствующим каналам, побывало у всех начальников отделов, их заместителей и заместителей их заместителей, которые имели полную возможность высказать свои соображения и рекомендации.

Источник: https://megaobuchalka.ru/11/55765.html

Закон всемирного тяготения

  • Главная
  • Справочник
  • Законы
  • Закон всемирного тяготения

Исаак Ньютон выдвинул предположение, что между любыми телами в природе существуют силы взаимного притяжения. Эти силы называют силами гравитации или силами всемирного тяготения. Сила несмирного тяготения проявляется в космосе, Солнечной системе и на Земле.

Закон всемирного тяготения между любыми материальными точками существует сила взаимного притяжения, прямо пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними, действующая по линии, соединяющей эти точки

Читайте также:  Продукция предприятия. качество продукции предприятия - студенческий портал

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

  • Ньютон обобщил законы движения небесных тел и выяснил, что сила ( F ) равна:
  • [ F = G dfrac{m_1 m_2}{R^2} ]

где ( m_1 ) и ( m_2 ) — массы взаимодействующих тел, ( R ) — расстояние между ними, ( G ) — коэффициент пропорциональности, который называется гравитационной постоянной. Численное значение гравитационной постоянной опытным путем определил Кавендиш, измеряя силу взаимодействия между свинцовыми шарами.

Физический смысл гравитационной постоянной вытекает из закона всемирного тяготения. Если (m_1 = m_2 = 1 ext{кг} ), ( R = 1 ext{м} ), то ( G = F ), т. е. гравитационная постоянная равна силе, с которой притягиваются два тела по 1 кг на расстоянии 1 м.

Численное значение:

( G = 6,67 cdot{} 10^{-11} Н cdot{} м^2/ кг^2 ) .

Силы всемирного тяготения действуют между любыми телами в природе, но ощутимыми они становятся при больших массах (или если хотя бы масса одного из тел велика). Закон же всемирного тяготения выполняется только для материальных точек и шаров (в этом случае за расстояние принимается расстояние между центрами шаров).

Сила тяжести

Частным видом силы всемирного тяготения является сила притяжения тел к Земле (или к другой планете). Эту силу называют силой тяжести. Под действием этой силы все тела приобретают ускорение свбодного падения.

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

  1. Сила тяжести – это сила, с которой Земля притягивает тело, находящееся на её поверхности или вблизи этой поверхности.
  2. В соответствии со вторым законом Ньютона ( g = F_Т /m ) , следовательно, ( F_T = mg ) .
  3. Если M – масса Земли, R – ее радиус, m – масса данного тела, то сила тяжести равна
  4. ( F = G dfrac{M}{R^2}m = mg ) .

Сила тяжести всегда направлена к центру Земли. В зависимости от высоты ( h ) над поверхностью Земли и географической широты положения тела ускорение свободного падения приобретает различные значения. На поверхности Земли и в средних широтах ускорение свободного падения равно 9,831 м/с2.

Вес тела

В технике и быту широко используется понятие веса тела.

Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

Весом тела называют силу, с которой тело давит на опору или подвес в результате гравитационного притяжения к планете.

Вес тела обозначается ( P ). Единица веса — ньютон (Н). Так как вес равен силе, с которой тело действует на опору, то в соответствии с третьим законом Ньютона по величине вес тела равен силе реакции опоры. Поэтому, чтобы найти вес тела, необходимо определить, чему равна сила реакции опоры.

При этом предполагается, что тело неподвижно относительно опоры или подвеса.

Вес тела и сила тяжести отличаются по своей природе: вес тела является проявлением действия межмолекулярных сил, а сила тяжести имеет гравитационную природу.

Состояние тела, в котором его вес равен нулю, называют невесомостью. Состояние невесомости наблюдается в самолете или космическом корабле при движении с ускорением свободного падения независимо от направления и значения скорости их движения.

За пределами земной атмосферы при выключении реактивных двигателей на космический корабль действует только сила всемирного тяготения.

Под действием этой силы космический корабль и все тела, находящиеся в нем, движутся с одинаковым ускорением, по¬этому в корабле наблюдается состояние невесомости.

ЗаконыФормулы Физика Теория Закон

Не можешь написать работу сам?

Доверь её нашим специалистам

от 100 р.стоимость заказа

Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!

Источник: https://calcsbox.com/post/zakon-vsemirnogo-tagotenia.html

Закон всемирного тяготения

  • Кто открыл закон всемирного тяготения
  • Определение закона всемирного тяготения
  • Формула закона всемирного тяготения
  • Закон всемирного тяготения и невесомость тел
  • Закон всемирного тяготения, видео
  • Кто открыл закон всемирного тяготения

    Ни для кого не секрет, что закон всемирного тяготения был открыт великим английским ученым Исааком Ньютоном, по легенде гуляющим в вечернем саду и раздумывающем над проблемами физики.

    В этот момент с дерева упало яблоко (по одной версии прямо на голову физику, по другой просто упало), ставшее впоследствии знаменитым яблоком Ньютона, так как привело ученого к озарению, эврике.

    Яблоко, упавшее на голову Ньютону и вдохновило того к открытию закона всемирного тяготения, ведь Луна в ночном небе оставалась не подвижной, яблоко же упало, возможно, подумал ученый, что какая-то сила воздействует как на Луну (заставляя ее вращаться по орбите), так и на яблоко, заставляя его падать на землю.

    Сейчас по заверениям некоторых историков науки вся эта история про яблоко лишь красивая выдумка. На самом деле падало яблоко или нет, не столь уж важно, важно, что ученый таки действительно открыл и сформулировал закон всемирного тяготения, который ныне является одним из краеугольных камней, как физики, так и астрономии.

    Разумеется, и задолго до Ньютона люди наблюдали, как падающие на землю вещи, так и звезды в небе, но до него они полагали, что существует два типа гравитации: земная (действующая исключительно в пределах Земли, заставляющая тела падать) и небесная (действующая на звезды и Луну). Ньютон же был первым, кто объединил эти два типа гравитации в своей голове, первым кто понял, что гравитация есть только одна и ее действие можно описать универсальным физическим законом.

    Определение закона всемирного тяготения

    Согласно этому закону, все материальные тела притягивают друг друга, при этом сила притяжения не зависит от физических или химических свойств тел.

    Зависит она, если все максимально упростить, лишь от веса тел и расстояния между ними.

    Также дополнительно нужно принять во внимание тот факт, что на все тела находящиеся на Земле действует сила притяжения самой нашей планеты, получившая название – гравитация (с латыни слово «gravitas» переводиться как тяжесть).

    Попробуем же теперь сформулировать и записать закон всемирного тяготения максимально кратко: сила притяжения между двумя телами с массами m1 и m2 и разделенными расстоянием R прямо пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

    Формула закона всемирного тяготения

    Ниже представляем вашему вниманию формулу закона всемирного тяготения.

    Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

    G в этой формуле это гравитационная постоянная, равная 6,67408(31)•10−11 эта величина воздействия на любой материальный объект силы гравитации нашей планеты.

    Закон всемирного тяготения и невесомость тел

    Открытый Ньютоном закон всемирного тяготения, а также сопутствующий математический аппарат позже легли в основу небесной механики и астрономии, ведь с помощью него можно объяснить природу движения небесных тел, равно как и явление невесомости.

    Находясь в космическом пространстве на значительном удалении от силы притяжения-гравитации такого большого тела как планета, любой материальный объект (например, космический корабль с астронавтами на борту) окажется в состоянии невесомости, так как сила гравитационного воздействия Земли (G в формуле закона тяготения) или какой-нибудь другой планеты, больше не будет на него влиять.

    Закон всемирного тяготения, видео

    И в завершение поучительное видео об открытии закона всемирного тяготения.

    Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

    Источник: https://www.poznavayka.org/fizika/zakon-vsemirnogo-tyagoteniya/

    Сообщение на тему: Закон всемирного тяготения (9-11 кл.)

    Сообщение на тему: Закон всемирного тяготения (9-11 кл.)

    Явление гравитации — это закон всемирного тяготения. Два тела действуют друг на друга с силой, которая обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и прямо пропорциональна произведению их масс.

    Математически мы можем выразить этот великий закон формулой

     Закон всемирного тяготения - Студенческий портал

    Тяготение действует на огромных расстояниях во Вселенной. Но Ньютон утверждал, что взаимно притягиваются все предметы. А правда ли, что любые два предмета притягивают друг друга? Только представьте, известно, что Земля притягивает вас, сидящих на стуле.

    Но задумывались ли о том, что компьютер и мышка притягивают друг друга? Или карандаш и ручка, лежащие на столе? В этом случае в формулу подставляем массу ручки, массу карандаша, делим на квадрат расстояния между ними, с учетом гравитационной постоянной, получаем силу их взаимного притяжения.

    Но, она выйдет на столько маленькой (из-за маленьких масс ручки и карандаша), что мы не ощущаем ее наличие. Другое дело, когда речь идет о Земле и стуле, или Солнце и Земле. Массы значительные, а значит действие силы мы уже можем оценить.

    Вспомним об ускорении свободного падения. Это и есть действие закона притяжения. Под действием силы тело изменяет скорость тем медленнее, чем больше масса. В результате, все тела падают на Землю с одинаковым ускорением.

    Чем вызвана эта невидимая уникальная сила? На сегодняшний день известно и доказано существование гравитационного поля. Узнать больше о природе гравитационного поля можно в дополнительном материале темы.

    Задумайтесь, что такое тяготение? Откуда оно? Что оно собой представляет? Ведь не может быть так, что планета смотрит на Солнце, видит, насколько оно удалено, подсчитывает обратный квадрат расстояния в соответствии с этим законом?

    Направление силы притяжения

    Есть два тела, пусть тело А и В. Тело А притягивает тело В. Сила, с которой тело А воздействует, начинается на теле B и направлена в сторону тела А. То есть как бы «берет» тело B и тянет к себе. Тело В «проделывает» то же самое с телом А.

    Закон всемирного тяготения - Студенческий портал 

    Каждое тело притягивается Землей. Земля «берет» тело и тянет к своему центру. Поэтому эта сила всегда будет направлена вертикально вниз, и приложена она с центра тяжести тела, называют ее силой тяжести.

    • Главное запомнить
    • 1) Закон и формулу;2) Направление силы тяжести
    • Практическое применение закона*
    Читайте также:  Материализм 60-х годов 19 века - студенческий портал

    Некоторые методы геологической разведки, предсказание приливов и в последнее время расчет движения искусственных спутников и межпланетных станций. Заблаговременное вычисление положения планет.

    Опыт Кавендиша*

    Можем ли мы сами поставить такой опыт, а не гадать, притягиваются ли планеты, предметы?

    Такой прямой опыт сделал Кавендиш (Генри Кавендиш (1731-1810) — английский физик и химик) при помощи прибора, который показан на рисунке.

    Идея состояла в том, чтобы подвесить на очень тонкой кварцевой нити стержень с двумя шарами и затем поднести к ним сбоку два больших свинцовых шара. Притяжение шаров слегка перекрутит нить — слегка, потому что силы притяжения между обычными предметами очень слабы.

    При помощи такого прибора Кавендишу удалось непосредственно измерить силу, расстояние и величину обеих масс и, таким образом, определить постоянную тяготения G.

    Уникальное открытие постоянной тяготения G, которая характеризует гравитационное поле в пространстве, позволила определить массу Земли, Солнца и других небесных тел. Поэтому Кавендиш назвал свой опыт «взвешиванием Земли».

    Связь с электричеством*

    Интересно, что у различных законов физики есть некоторые общие черты. Обратимся к законам электричества (сила Кулона).

    Электрические силы также обратно пропорциональны квадрату расстояния, но уже между зарядами , и невольно возникает мысль, что в этой закономерности таится глубокий смысл.

    До сих пор никому не удалось представить тяготение и электричество как два разных проявления одной и той же сущности.

    Сила и тут изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, но разница в величине электрических сил и сил тяготения поразительна. Пытаясь установить общую природу тяготения и электричества, мы обнаруживаем такое превосходство электрических сил над силами тяготения, что трудно поверить, будто у тех и у других один и тот же источник.

    Как можно говорить, что одно действует сильнее другого? Ведь все зависит от того, какова масса и каков заряд. Рассуждая о том, насколько сильно действует тяготение, вы не вправе говорить: «Возьмем массу такой-то величины», потому что вы выбираете ее сами.

    Но если мы возьмем то, что предлагает нам сама Природа (ее собственные числа и меры, которые не имеют ничего общего с нашими дюймами, годами, с нашими мерами), тогда мы сможем сравнивать. Мы возьмем элементарную заряженную частицу, такую, например, как электрон.

    Две элементарные частицы, два электрона, за счет электрического заряда отталкивают друг друга с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними, а за счет гравитации притягиваются друг к другу опять-таки с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния.

    Вопрос: каково отношение силы тяготения к электрической силе? Тяготение относится к электрическому отталкиванию, как единица к числу с 42 нулями. Это вызывает глубочайшее недоумение. Откуда могло взяться такое огромное число?

    Люди ищут этот огромный коэффициент в других явлениях природы. Они перебирают всякие большие числа, а если вам нужно большое число, почему не взять, скажем, отношение диаметра Вселенной к диаметру протона — как ни удивительно, это тоже число с 42 нулями.

    И вот говорят: может быть, этот коэффициент и равен отношению диаметра протона к диаметру Вселенной? Это интересная мысль, но, поскольку Вселенная постепенно расширяется, должна меняться и постоянная тяготения. Хотя эта гипотеза еще не опровергнута, у нас нет никаких свидетельств в ее пользу.

    Наоборот, некоторые данные говорят о том, что постоянная тяготения не менялась таким образом. Это громадное число по сей день остается загадкой.

    Нюансы о действии притяжения*

    Эйнштейну пришлось видоизменить законы тяготения в соответствии с принципами относительности. Первый из этих принципов гласит, что расстояние х нельзя преодолеть мгновенно, тогда как по теории Ньютона силы действуют мгновенно. Эйнштейну пришлось изменить законы Ньютона. Эти изменения, уточнения очень малы.

    Одно из них состоит вот в чем: поскольку свет имеет энергию, энергия эквивалентна массе, а все массы притягиваются, — свет тоже притягивается и, значит, проходя мимо Солнца, должен отклоняться. Так оно и происходит на самом деле. Сила тяготения тоже слегка изменена в теории Эйнштейна.

    Но этого очень незначительного изменения в законе тяготения как раз достаточно, чтобы объяснить некоторые кажущиеся неправильности в движении Меркурия.

    Физические явления в микромире подчиняются иным законам, нежели явления в мире больших масштабов.

    Встает вопрос: как проявляется тяготение в мире малых масштабов? На него ответит квантовая теория гравитации. Но квантовой теории гравитации еще нет.

    Люди пока не очень преуспели в создании теории тяготения, полностью согласованной с квантово-механическими принципами и с принципом неопределенности.

    Источник: https://infourok.ru/soobschenie-na-temu-zakon-vsemirnogo-tyagoteniya-kl-3030547.html

    Закон всемирного тяготения

    • УРОК ФИЗИКИ (7 КЛАСС)
    • ТЕМА:«Закон всемирного тяготения».
    • Подготовила:
    • Учитель физики

    Андрианова И.Ю.

    1. г. Ульяновск
    2. 2017-2018г.
    3. Методическая разработка урока по физике
    4. в 7А классе МБОУ Лицей при УлГТУ г. Ульяновска
    5. по теме «Закон всемирного тяготения»
    6. (05декабря 2017)
    7. Открытый урок по физике по ФГОС на тему:
    8. «Закон Всемирного тяготения».

    ФИО учителя: Андрианова И.Ю.

    Класс:7А

    Тема: «Закон Всемирного тяготения»

    УМК: Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская «Физика 7 класс»,2016 г.,

    В.И. Лукашик»Сборник задач по физике», Просвещение, 2016 г.,

    Рабочая тетрадь Н.С. Пурышева

    • Тип урока: урок усвоения новых знаний
    • Форма урока: фронтальная, групповая, индивидуальная.
    • Методы обучения: словесные, наглядные, практические.

    Цели урока: Проанализировать закон всемирного тяготения, показать его практическую значимость. Шире раскрыть понятие взаимодействия тел на примере этого закона и ознакомить учащихся с областью действия гравитационных сил. Вызвать интерес к данной теме с помощью межпредметных связей. Развитие логического мышления, умения работать в группе.

    Задачи урока:

    Образовательные:

    1. Организовать изучения закона по обобщенному плану в группах.

    2.В ходе решения качественных задач совершенствовать умения применять полученные знания на практике;

    3. Углубить теоретические и практические знания, полученные при изучении темы «Механические явления».

    4. Научить применять формулу для решения поставленной задачи.

    5. Ввести физическую величину G, научить объяснять физический смысл универсальной гравитационной постоянной.

    Развивающие:

    1. Пробудить любознательность и инициативу, развивать устойчивый интерес обуча-ющихся к предмету;

    2. Высказывая свое мнение и обсуждая данную проблем развивать у обучающихся умение говорить, анализировать, делать выводы.

    3. Вызвать интерес к изучаемой теме с помощью подбора практически значимых задач.

    Воспитательные:

    1. В ходе урока содействовать воспитанию у обучающихсяуверенности в познаваемости окружающего мира;

    2. Работая в группах постоянного состава, обсуждая и решая задачи, воспитывать коммуникативную культуру учащихся.

    План урока:

    Актуализация знаний, постановка проблемы ( 10 минут): тест по теме «Сила тяжести», качественные задачи о теннисном мяче, движении планет

    Изучение нового материала (15 минут): работа в группах по пунктам обобщенного плана, оформление доски и рассказ 1-2 человека от группы, демонстрация опыта Кавендиша, пояснения. Изучение универсальной постоянной по плану изучения величины.

    Применение новых знаний (10 минут)

    Домашнее задание, инструктаж (4 минут)

    Итог урока, рефлексия (1 минуты)

    Целевой компонент Тема урока: Закон всемирного тяготения
    Образовательная цель Развитие интеллектуальных способностей в формировании навыков выполнения
    Планируемые образовательные результаты
    1. По окончании изучения темы:
    2. ЛР: Сформировать познавательный интерес к силам в природе и творческие способности, самостоятельно приобретать знания о силе, овладеть практическими умениями, принимать решения, обосновывать и оценивать результаты своих действий, развивать творческую инициативу.
    3. МР: Научиться самостоятельно приобретать знания, ставить цели, планировать свои действия, предвидеть результаты, уметь четко выражать свои мысли.
    4. ПР: Знать природу явления тяготения и понимать смысл закона всемирного тяготения, уметь пользоваться методом эмпирического исследования явления тяготения, проводить наблюдения, обнаруживать зависимость силы тяжести от массы.
    Программные требования к образовательным результатам раздела «Механика»
    • Ученик научиться: соблюдать правила безопасности и охраны труда при работе с учебным и лабораторным оборудованием; анализировать отдельные этапы проведения исследований и интерпретировать результаты наблюдений и опытов; ставить опыты по исследованию физических явлений; при этом формулировать проблему учебного эксперимента; проводить опыт и формулировать выводы.
    • Ученик получит возможность научиться: понимать роль эксперимента в получении научной информации;
    • проводить прямые измерения физических величины-сила.
    Содержательный компонент Программное содержание Сила всемирного тяготения, гравитационная постоянная, ее физический смысл. Закон всемирного тяготения. Опыт Кавендиша.
    Мировоззренческая идея Все тела во Вселенной обладают свойством притягивать к себе другие тела. Притяжение планет к Солнцу.
    Ценностно-смысловыеориентиры Знание о притяжении всех тел к Земле.
    План изучения учебного материала 1.Закон всемирного тяготения2.Опыт Кавендиша3.Расчет универсальной гравитационной постоянной.
    Основные понятия явление всемирного тяготения, гравитационная постоянная.
    Основные законы, закономерности Закон всемирного тяготения
    Деятельностный компонент Тип урока Урок изучения нового материала
    Форма урока комбинированный
    Образовательная технология Проблемное обучение
    Оснащение урока Мультимедийные средства: проектор, сеть Интернет.
    Предварительная подготовка к уроку учащихся Изучение силы тяжести, зависимости ускорения свободного падения от места измерения и влияния планет, записи числа в стандартном виде, проведение опытов в домашних условиях с целью изучения результата воздействия сил.
    Домашнее задание
    1. §25
    2. Задание 17 (1-4)
    3. Определить гравитационную постоянную G по данным Г. Кавендиша (плотность Земли 5,48 г/см3)
    4. Подготовить проект спасения человечества, если вам сообщили, что через год тяготение «отключат»
    I. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ, ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ (8-10 мин.)
    Ребята выполняют индивидуально тест по теме «Сила тяжести»Закончили. Давайте подумаем, можно ли ударить ракеткой по теннисному мячу так, чтобы он, пролетев некоторое расстояние, остановился и начал движение в обратном направлении? Дополнительное условие: мячик должен вернуться сам, он ни обо что не ударяется и ни к чему не привязан.

    • Почему планеты движутся вокруг Солнца?
    • Какое явление описывает это движение?
    • От каких величин зависит эта сила?
    • В каких единицах будет измеряться?
    • В каких случаях она будет действовать?
    • Какой формулой можно описать силу, что движет мирами?
    • Будут ли практически значимыми задачи по данной теме?
    • Проблема:Каким явлением описывается притяжение тел?

    Гипотеза.1. Всемирным тяготением.

    Письменно на листахВыдвигают гипотезы Вспоминают необходимые для изучения новой темы сведения.
    II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА (15-17 мин.)
    Обратите внимание на портреты ученых, которые внесли свой вклад в изучение явления всемирного тяготения. Коперник выдвинул гипотезу о том, что все планеты движутся вокруг Солнца, а потом уже датский ученый Тихо Браге наблюдал за движением планет, внося необходимые данные в таблицы. Его ученик Иоган Кеплер смог обработать результаты и открыл законы движения планет, которые мы с вами будем изучать в старших классах.Открываем тетради и записываем тему урока.Отметим, что всемирное тяготение – это явление взаимного притяжения тел. Все тела во Вселенной обладают свойством притягивать к себе другие тела. Именно из-за притяжения к Луне Земли возникают приливы и отливы в морях и океанах на Земле. В 1666 году Ньютон в возрасте 23 лет открыл закон всемирного тяготения. Сейчас мы его изучим по следующей схеме:

    1. Словесная формулировка закона
    2. Математическое выражение
    3. Название и единицы измерения всех величин, входящих в закон
    4. Примеры применения на практике
    5. Границы применимости
    6. Опыты, подтверждающие справедливость закона.
    7. Работаем в группах 3-5 минут.

    Видео об опыте Кавендиша (2 минуты) Дополнение (опыт через 111 лет после открытия закона в 1798 году, установка крутильных весов разработала Джоном Мичеллом, шары весом 730 гр и 158 кг.для большей точности использовались зрительные трубы = телескопы для малых расстояний. Работа Кавендиша имела название «Опыты по определению плотности Земли», получен результат 5,48 г/см3.Значение у КавендишаG получилось 6,66*10-11Н*м2/кг2) Входит в список мировых констант – постоянных, которые входят в уравнения для описания фундаментальных законов природы и свойств материи. Изучение по обобщенному плану, фото торсионных весов.Динамическая пауза — 1 мин:Быстро моргают глазами, .смотрят на указательный палец перед собой.

    • фронтально
    • Запись в тетрадях
    • Работа в группах по 4 — 6 человек
    • Записи на доске, от группы 1-2 человека.
    • фронтально
    1. Слушают
    2. Работают в группах, учатся совместно работать, продуктивно взаимодействовать со своими партнёрами при обучении.
    3. Смотрят видео
    4. Встают, приседают.
    5. Записи в тетради.
    III. ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ (7-10 мин.)
    • Решение задач: №297, №301,№136, №137 (а), №140.
    • Применяют интернет в парах работают с темой:Только одна история.
    • Из жизни великого английского ученого Исаака Ньютона
    Индивидуальная работа. Решают в тетрадях
    IV ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ, ИНСТРУКТАЖ. (на экране домашние опыты ребят) (4 мин.)
    VИТОГ УРОКА, РЕФЛЕКСИЯ (1 мин).
    Повторительно-обобщающая беседа (сочетание вопросов репродуктивного, продуктивного, проблемного характера; последним идёт главный вопрос урока). Рефлексия.Ребята, мы дали изучили закон всемирного тяготения, узнали, как зависит эта сила от массы и расстояния. Узнали о новой физической величине гравитационной постоянной, единицах измерения, выяснили ее физический смысл. Давайте подведем итог того, что сегодня мы сделали на уроке и оценим свою работу на сегодняшнем уроке.

    1. Прислушайтесь к себе, своему внутреннему состоянию и продолжите любое из предложений.
    2. Я сегодня на уроке открыл для себя…
    3. Мне понравилось на уроке то, что…
    4. На уроке меня порадовало…
    5. Я сегодня узнал…
    6. Мне было интересно…

    Источник: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/286704-zakon-vsemirnogo-tjagotenija

    Закон всемирного тяготения

    Наукой установлено также, что во всем мире законы природы едины. Одним из таких законов является закон всемирного тяготения.

    Закон всемирного тяготения открыл великий английский ученый Ньютон; согласно этому закону все тела притягиваются друг к другу. Величина силы притяжения не всегда одинакова.

    Чем ближе друг к другу предметы, тем сильнее их взаимное притяжение; чем предметы друг от друга дальше, тем оно слабее. Сила притяжения зависит и от массы, то есть количества вещества, заключенного в телах.

    Чем больше, как говорят, масса предметов, тем сильнее их взаимное притяжение, и, наоборот, чем меньше масса, тем слабее они притягиваются друг к другу.

    Можно на опыте убедиться в том, что, например, два свинцовых шара притягиваются друг к другу по этому закону, но такой опыт требует применения особых приборов.

    Когда камень падает на Землю, это значит, что и камень и Земля притягиваются друг к другу: они, собственно, падают друг на друга. Однако одна и та же сила взаимного тяготения придает быстрое движение легкому камню и совершенно незаметное движение тяжелой Земле. На вершине горы, где камень дальше от центра Земли, он, как показывают точные опыты, падает медленнее.

    Эго происходит потому, что при увеличении расстояния между камнем и центром Земли тяготение уменьшается. Этот пример относится к одной части закона Ньютона. В подтверждение другого положения можно сказать, что чем больше камень, тем он тяжелее и тем труднее поднять его, так как Земля сильнее притягивает его к себе.

    В земной тяжести и проявляется как раз существование всемирного тяготения.

    Но этот закон справедлив не только на Земле. В самом деле, Земля движется вокруг Солнца по почти круговому пути, а Луна вращается кругом Земли. Кроме Земли, вокруг Солнца обращается ряд подобных ей небесных тел, называемых планетами.

    Силой, заставляющей Луну обращаться вокруг Земли, а Землю и другие планеты около Солнца, является все та же сила всемирного тяготения. Вся огромная система мироздания подчиняется закону тяготения.

    Если бы Солнце не притягивало Землю, то Земля не обращалась бы около него, а продолжала бы свой путь по прямой линии и быстро унеслась бы от него в мировое пространство.

    Повинуясь взаимному тяготению, планеты, как и Земля, обращаются вокруг Солнца. Далеко от нас, на таком расстоянии, что свет, несущийся со скоростью 300 тысяч километров в секунду, проходит этот путь и доходит до наших глаз через согни лет, солнца, подобные нашему, обращаются друг около друга также под действием взаимного тяготения.

    Открытие этого закона сыграло огромную роль в познании мира.

    Теперь мы можем на основе этого закона заранее точно определять положение небесных светил в пространстве, предсказывать за тысячу лет вперед наступление затмений и устанавливать, когда они происходили в далекой древности, скажем, во времена египетских фараонов или персидских царей. На основе закона тяготения сто лет тому назад было предсказано существование тогда еще неизвестной планеты Нептун. И ее вскоре действительно обнаружили именно в том месте, какое было установлено теоретически.

    Это замечательнейшее открытие сделал французский ученый Леверье. Он обратил внимание на странное движение планеты Уран вокруг Солнца. Ее поведение, казалось, нарушало законы всемирного тяготения, так как она двигалась то медленнее, то быстрее, чем это должно быть согласно вычислениям.

    Леверье решил, что такое необычное движение Урана происходит оттого, что его притягивает к себе какая-то неизвестная дотоле планета, расположенная от Солнца и от Земли еще дальше, чем Уран.

    Математическими расчетами Леверье определил место этой планеты в пространстве и указал, в какой точке неба она должна быть видна с Земли. Проверка предсказания Леверье показала, что ученый прав. Так была открыта новая планета, названная Нептуном.

    Ее открыли не с помощью телескопов, а в кабинете, как говорят, «на кончике пера», — того пера, которым Леверье производил свои вычисления.

    Действие закона тяготения, так же как и других законов природы, распространяется на всю вселенную. Поэтому мы, жители Земли, с полной уверенностью можем судить о том, какие явления должны происходить в отдаленнейших уголках вселенной.

    Источник: https://www.activestudy.info/zakon-vsemirnogo-tyagoteniya/

    Закон всемирного тяготения

    Что такое гравитация или почему все тела притягиваются друг к другу (Закон всемирного тяготения)

    Авторы:

    Матвеев К.В., Рыжикова О.А.

    Возрастной диапазон:

    9 класс

    Изучаемые элементы содержания:

    Понятия:

    Гравитация, явления всемирного тяготения (взаимодействия тел), Закон всемирного тяготения Ньютона и Эйнштейна, гравитационная постоянная, гравитационный радиус

    Необходимое учебное оборудование:

    Экспонаты музея: макет Солнечной системы, глобусы Земли, Луны, Марса, Венеры, полусферы планет, различные измерительные приборы.

    Место проведения урока

    Московский планетарий.

    Адрес: ул.Садовая-Кудринская, д. 5, стр. 1

    • Контактный телефон: (495) 221-76-90
    • Режим работы: выходной день — вторник
    • e-mail: info@planetarium-moscow.ru

    Сайт: http://www.planetarium-moscow.ru/

    Памятные даты:

    12 апреля — день Космонавтики, 2014 год — 53 года со дня полёта Ю.А. Гагарина в космос, 2014 год — 330 лет с момента начала работы И. Ньютона над «Математическими началами натуральной философии».

    Форма проведения урока:

    Индивидуально-групповая формы работы, решение проблемных ситуаций.

    Галерея изображений:

    Свободное описание урока:

    Урок посвящён закону всемирного тяготения, входит в раздел «Динамика». На уроке рассматриваются теории тяготения Ньютона и Эйнштейна, а также опыт Кавендиша и радиус гравитации Шварцшильда. Включает в себя учебно-организационные элементы: вводная часть (вызов), выполнение заданий маршрутного листа (изучение нового учебного материала), решение проблемной ситуации, рефлексию.

    Приложения:

    • Для учениковПод влиянием притяжения Луны и Солнца происходят периодические поднятия и опускания поверхности морей и океанов – приливы и отливы. Частицы воды совершают при этом и вертикальные и горизонтальные движения. Наибольшие приливы наблюдаются в дни сизигий (новолуний и полнолуний), наименьшие (квадратурные) совпадают с первой и последней четвертями Луны. Между сизигиями и квадратурами амплитуды приливов могут изменяться в 2,7 раза 
    • Архив с коллекцией элементов
    • Для учителяИдея овсемирном тяготении— это великая идея. Затриста лет она очень неплохо прижилась вфизике. Ух, как учёные любят такие идеи— спретензиями навселенский охват явлений!

    Источник: https://mosmetod.ru/centr/proekty/urok-v-moskve/fizika/zakon-vsemirnogo-tyagoteniya.html

    Ссылка на основную публикацию