யுனிவர்சல் ஈர்ப்பு விதியைப் புரிந்துகொள்வது
விஞ்ஞானிகளின் ஆய்வுகளுக்கு நன்றி, இயற்கையின் நிகழ்வுகளைப் புரிந்துகொள்வதும், பல ஆண்டுகளாக தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களைச் செய்வதும் சாத்தியமானது. பூமியில் எறிபொருள்களின் இயக்கத்தை நிர்வகிக்கும் சட்டங்களைப் பற்றிய கலிலியோவின் ஆய்வுகள் மற்றும் சூரிய மண்டலத்தில் கிரகங்களின் இயக்க விதிகள் பற்றிய கெப்லரின் ஆய்வுகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் நியூட்டன், ஒரு கிரகத்தை ஒரு சுற்றுப்பாதையில் வைத்திருக்க தேவையான சக்தி வெகுஜனங்களையும், பிரிப்பு தூரம். ஐசக் நியூட்டனால் 1687 இல் வெளியிடப்பட்ட உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி, வால்மீன்களின் சுற்றுப்பாதைகள், பிற கிரகங்களின் கண்டுபிடிப்பு, அலைகள், தி ஆய்வில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருப்பதால், வெகுஜனத்துடன் இரண்டு பொருள்கள் ஈர்க்கப்படும் சக்தியை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது. செயற்கைக்கோள்களின் இயக்கம், பிற நிகழ்வுகளில்.
"யுனிவர்சல் ஈர்ப்பு விதி" புரிந்து கொள்ள அடிப்படை கருத்துக்கள்
கட்டுரையைப் பார்க்க உங்களை அழைக்கிறோம் நியூட்டன்-சட்டங்கள்-புரிந்துகொள்ள எளிதானது
மையவிலக்கு விசை:
மொபைலை அதன் பாதையை வளைக்க கட்டாயப்படுத்தும் சக்தி ஒரு வட்ட இயக்கத்தை விவரிக்கிறது. வட்டப்பாதையின் மையத்தை நோக்கி இயங்கும் ஒரு உடலில் மையவிலக்கு விசை செயல்படுகிறது. நிலையான மாடுலஸின் வேகம், நகரும் போது திசையை மாற்றுவதால் உடல் ஒரு மையவிலக்கு முடுக்கம் அனுபவிக்கிறது. படம் 1 ஐக் காண்க.
நியூட்டனின் இரண்டாவது விதியைப் பயன்படுத்தி சென்ட்ரிபீட்டல் சக்தியைக் கணக்கிடலாம் [1], அங்கு மையவிலக்கு முடுக்கம் கோண வேகம், நேரியல் வேகம் அல்லது வட்ட இயக்கத்தில் உடலின் காலத்தின் செயல்பாடாக வெளிப்படுத்தப்படலாம். படம் 2 ஐக் காண்க.
[adinserter name = ”தடுப்பு 1 ″]
கெப்லரின் சட்டங்கள்
வானியலாளர் ஜோஹன்னஸ் கெப்லர் சூரிய மண்டலத்தின் கிரகங்களின் இயக்கத்தை மூன்று சட்டங்கள் மூலம் விளக்கினார்: சுற்றுப்பாதைகளின் விதி, பகுதிகள் மற்றும் காலங்கள். [இரண்டு].
கெப்லரின் முதல் விதி, அல்லது சுற்றுப்பாதைகளின் சட்டம்:
சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள அனைத்து கிரகங்களும் ஒரு நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில் சூரியனைச் சுற்றி வருகின்றன. சூரியன் நீள்வட்டத்தின் இரண்டு இணைப்புகளில் ஒன்றாகும். படம் 3 ஐக் காண்க.
கெப்லரின் இரண்டாவது சட்டம், அல்லது பகுதிகளின் சட்டம்:
சூரியனுடன் ஒரு கிரகத்தில் சேரும் ஆரம் சம காலங்களில் சமமான பகுதிகளை விவரிக்கிறது. சூரியனிலிருந்து ஒரு கிரகத்திற்குச் செல்லும் (கற்பனை) கோடு, சமமான பகுதிகளை சம காலங்களில் துடைக்கிறது; அதாவது, பகுதி மாறும் விகிதம் நிலையானது. படம் 4 ஐக் காண்க.
கெப்லரின் மூன்றாவது விதி, அல்லது காலங்களின் சட்டம்:
அனைத்து கிரகங்களுக்கும், சுற்றுப்பாதையின் ஆரம் கனசதுரத்திற்கும் அதன் காலத்தின் சதுரத்திற்கும் இடையிலான உறவு நிலையானது. நீள்வட்டத்தின் முக்கிய அச்சு க்யூப் செய்யப்பட்டு காலத்தால் வகுக்கப்படுகிறது (ஒரு முழுமையான புரட்சியை உருவாக்கும் நேரம்), வெவ்வேறு கிரகங்களுக்கு ஒரே மாறிலி. சூரியனிடமிருந்து அதன் தூரத்தின் தலைகீழாக ஒரு கிரகத்தின் இயக்க ஆற்றல் குறைகிறது. படம் 5 ஐக் காண்க.
யுனிவர்சல் ஈர்ப்பு விதி
1687 இல் ஐசக் நியூட்டனால் வெளியிடப்பட்ட உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி, வெகுஜனத்துடன் இரண்டு பொருள்கள் ஈர்க்கப்படும் சக்தியை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது. நியூட்டன் இவ்வாறு முடித்தார்:
- வெகுஜனங்களைக் கொண்டிருப்பதன் மூலம் உடல்கள் ஈர்க்கப்படுகின்றன.
- உடல்களுக்கு இடையில் ஈர்க்கும் சக்தி குறைந்தது ஒரு கிரகத்தைப் போல, தொடர்பு கொள்ளும் உடல்களில் ஏதேனும் ஒன்று மிகப் பெரியதாக இருக்கும்போது மட்டுமே கவனிக்கப்படுகிறது.
- தூரத்தில் ஒரு தொடர்பு உள்ளது, எனவே, கவர்ச்சிகரமான சக்தி செயல்பட உடல்கள் தொடர்பு கொள்ள வேண்டிய அவசியமில்லை.
- இரண்டு உடல்களுக்கு இடையிலான ஈர்ப்பு தொடர்பு எப்போதும் தன்னை ஒரு ஜோடி சக்திகளாக திசையிலும் மாடுலஸிலும் சமமாக வெளிப்படுத்துகிறது, ஆனால் எதிர் திசையில்.
யுனிவர்சல் ஈர்ப்பு சட்டத்தின் அறிக்கை
இரண்டு வெகுஜனங்களுக்கிடையில் ஈர்க்கும் சக்தி வெகுஜனங்களின் உற்பத்திக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும், அவற்றைப் பிரிக்கும் தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறாகவும் இருக்கும். ஈர்ப்பின் சக்தி ஒரு திசையைக் கொண்டுள்ளது, அது அவற்றுடன் சேரும் கோடுடன் ஒத்துப்போகிறது [3]. படம் 6 ஐக் காண்க.
அளவுகளுக்கு இடையிலான விகிதாசார ஜி இன் மாறிலி ஈர்ப்பு விசையின் உலகளாவிய மாறிலி என அழைக்கப்படுகிறது. சர்வதேச அமைப்பில் இது சமம்:
உடற்பயிற்சி 1. படம் 7 இல் உள்ள உடல்கள் வெற்றிடத்தில் ஈர்க்கப்படும் சக்தியைத் தீர்மானித்தல்.
தீர்வு
படம் 8 இல் m1 = 1000 கிலோ மற்றும் மீ 2 = 80 கிலோ கொண்ட இரண்டு உடல்கள் உள்ளன, அவை 2 மீட்டர் தூரத்தால் பிரிக்கப்படுகின்றன. ஈர்ப்பு விசையின் உலகளாவிய சட்டத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அவற்றுக்கிடையேயான ஈர்ப்பின் சக்தியை படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி தீர்மானிக்க முடியும்.
யுனிவர்சல் ஈர்ப்பு சட்டத்தின் கழித்தல்
ஆரம் ஒரு சுற்றுப்பாதை கிரகத்தின் காலத்துடன் தொடர்புடைய கெப்லரின் மூன்றாவது விதியிலிருந்து தொடங்கி, ஒரு கிரகம் அனுபவிக்கும் மையவிலக்கு முடுக்கம் அதன் சுற்றுப்பாதையின் ஆரம் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும். நியூட்டனின் இரண்டாவது விதி [] கிரகத்தில் செயல்படும் மையவிலக்கு சக்தியைக் கண்டறிய பயன்படுகிறது, இது அனுபவிக்கும் மையவிலக்கு முடுக்கம் கருத்தில் கொண்டு, அந்தக் காலத்தின் செயல்பாடாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. படம் 9 ஐக் காண்க.
நியூட்டனின் ஈர்ப்பு விதி நிறுவப்பட்ட பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, உலகளாவிய ஈர்ப்பு விசையின் மதிப்பு ஹென்றி கேவென்டிஷால் தீர்மானிக்கப்பட்டது. அறியப்பட்ட பிரபஞ்சத்தின் எந்தப் பகுதியிலும் அதன் மதிப்பு ஒரே மாதிரியாக இருப்பதால், நிலையான ஜி "உலகளாவிய" என்று கருதப்படுகிறது, மேலும் இது பொருள்கள் காணப்படும் சூழலில் இருந்து சுயாதீனமாக உள்ளது.
உடற்பயிற்சி 2. ஆரம் 6380 கி.மீ என்பதை அறிந்து பூமியின் வெகுஜனத்தை தீர்மானிக்கவும்
தீர்வு
பூமியின் மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ள உடல்கள் அதன் மையத்தை நோக்கி ஈர்க்கப்படுகின்றன, இந்த சக்தி ஒரு உடலின் எடை என்று அழைக்கப்படுகிறது (பூமி அதை ஈர்க்கும் சக்தி). மறுபுறம், நியூட்டனின் இரண்டாவது விதி உடலின் எடையை ஈர்ப்பு விசையாக வெளிப்படுத்துவதன் மூலம் பயன்படுத்தலாம், இதனால் பூமியின் ஆரம் எனப்படும் வெகுஜனத்தை பெற முடியும். படம் 11 ஐக் காண்க.
உலகளாவிய ஈர்ப்பு சட்டத்தின் பயன்பாடு
வால்மீன்களின் சுற்றுப்பாதை, பிற கிரகங்களின் கண்டுபிடிப்பு, அலைகள், செயற்கைக்கோள்களின் இயக்கம் போன்ற நிகழ்வுகளை விளக்க உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
நியூட்டனின் சட்டங்கள் சரியாக நிறைவேற்றப்படுகின்றன, சில நட்சத்திரங்கள் அதற்கு இணங்கவில்லை என்பதைக் காணும்போது, வேறு சில புலப்படாத நட்சத்திரங்கள் இயக்கத்தைத் தொந்தரவு செய்கின்றன, இதனால் கிரகங்களின் இருப்பு அறியப்பட்ட கிரகங்களின் சுற்றுப்பாதையில் அவை உருவாக்கும் இடையூறுகளிலிருந்து கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது.
செயற்கைக்கோள்கள்:
ஒரு செயற்கைக்கோள் என்பது ஒரு பெரிய ஈர்ப்பு விசையுடன் மற்றொரு பெரிய பொருளைச் சுற்றி வரும் ஒரு பொருள், எடுத்துக்காட்டாக, பூமியின் இயற்கையான செயற்கைக்கோள் சந்திரன் உங்களிடம் உள்ளது. ஒரு செயற்கைக்கோள் ஒரு மையவிலக்கு முடுக்கம் அனுபவிக்கிறது, ஏனெனில் அது ஈர்ப்பு விசையில் ஒரு கவர்ச்சியான சக்திக்கு உட்பட்டது.
உடற்பயிற்சி 3. பூமியின் மையத்திலிருந்து 6870 கி.மீ தூரத்தில் பூமியைச் சுற்றி வரும் செயற்கைக்கோளின் வேகத்தை தீர்மானிக்கவும். படம் 12 ஐக் காண்க
தீர்வு
செயற்கை செயற்கைக்கோள்கள் பூமியைச் சுற்றியுள்ள ஈர்ப்பு சக்தியின் காரணமாக பூமியைச் சுற்றி சுற்றுப்பாதையில் வைக்கப்படுகின்றன. உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி மற்றும் நியூட்டனின் இரண்டாவது விதி ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி, செயற்கைக்கோளின் வேகத்தை தீர்மானிக்க முடியும். படம் 13 ஐக் காண்க.
முடிவுரை
ஒவ்வொரு பொருள் துகள்களும் வேறு எந்த பொருள் துகள்களையும் ஈர்க்கின்றன, அவை இரண்டின் வெகுஜனங்களின் உற்பத்திக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும், அவற்றைப் பிரிக்கும் தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறாகவும் இருக்கும்.
இரண்டு உடல்களுக்கு இடையிலான ஈர்ப்பு தொடர்பு எப்போதும் தன்னை ஒரு ஜோடி சக்திகளாக திசையிலும் மாடுலஸிலும் சமமாக வெளிப்படுத்துகிறது, ஆனால் எதிர் திசையில்.
நியூட்டனின் உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி, இரண்டு வெகுஜனங்களுக்கிடையில் ஈர்க்கும் சக்தி வெகுஜனங்களின் உற்பத்திக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும், அவற்றைப் பிரிக்கும் தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறாகவும் இருக்கும் என்பதை அறிந்து, வெகுஜனத்துடன் இரண்டு பொருள்கள் ஈர்க்கப்படும் சக்தியை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது. .