Loye Ofin ti Gravitation Universal
Ṣeun si awọn ẹkọ ti awọn onimo ijinlẹ sayensi, o ti ṣee ṣe lati ni oye awọn iyalẹnu ti iseda, ati ṣe awọn ilọsiwaju imọ-ẹrọ ni awọn ọdun. Newton, da lori awọn ẹkọ ti Galileo ti awọn ofin ti nṣakoso iṣipopada ti awọn iṣẹ akanṣe lori Earth, ati awọn iwadi Kepler ti awọn ofin ti išipopada ti awọn aye ninu eto oorun, pinnu pe ipa pataki lati tọju aye ni aye yiyi da lori ọpọ eniyan ati iyapa iyapa. Ofin ti gravitation gbogbo agbaye, ti a tẹjade ni 1687 nipasẹ Isaac Newton, gba wa laaye lati pinnu ipa pẹlu eyiti awọn ohun meji pẹlu ọpọ eniyan ni ifamọra, jẹ iwulo pupọ ninu iwadi awọn iyipo ti awọn apanilẹrin, iṣawari awọn aye miiran, awọn ṣiṣan omi, ronu ti awọn satẹlaiti, laarin awọn iyalenu miiran.
Awọn Agbekale Ipilẹ lati loye "Ofin ti Giramu Gbogbogbo"
A pe o lati wo nkan naa Awọn ofin-Newton-rọrun-lati ni oye
Agbara Centripetal:
Ipa ti o fi ipa mu alagbeka lati tẹ afokansi rẹ jẹ ki o ṣe apejuwe išipopada ipin kan. Agbara centripetal ṣiṣẹ lori ara ti o tọka si aarin ti ọna ipin. Ara ni iriri isare centripetal kan lati iyara, ti modulu igbagbogbo, yi itọsọna pada bi o ti nlọ. Wo nọmba 1.
A le ṣe iṣiro agbara Centripetal nipa lilo ofin keji ti Newton [1], nibiti a le fi isare centripetal han bi iṣẹ kan ti iyara angular, iyara laini, tabi bi iṣẹ ti akoko ti ara ni iṣipopada ipin. Wo nọmba 2.
[orukọ adinserter = ”Àkọsílẹ 1 ″]
Awọn ofin Kepler
Onimọn-jinlẹ Johannes Kepler salaye iṣipopada awọn aye ti oorun, nipasẹ awọn ofin mẹta: ofin awọn iyipo, awọn agbegbe ati awọn akoko. [meji].
Ofin akọkọ ti Kepler, tabi ofin awọn ayika:
Gbogbo awọn aye ti o wa ninu eto oorun yipo oorun ni yipo elliptical. Oorun wa ni ọkan ninu awọn ifojusi meji ti ellipse. Wo nọmba 3.
Ofin Kepler keji, tabi ofin awọn agbegbe:
Rediosi ti o darapọ mọ aye kan si oorun ṣapejuwe awọn agbegbe dogba ni awọn akoko dogba. Laini (oju inu) ti o lọ lati oorun si aye kan, gba awọn agbegbe dogba ni awọn akoko dogba; iyẹn ni, iye oṣuwọn eyiti agbegbe yipada jẹ igbagbogbo. Wo nọmba 4.
Ofin kẹta ti Kepler, tabi ofin ti awọn akoko:
Fun gbogbo awọn aye, ibasepọ laarin kuubu ti radius ti orbit ati onigun mẹrin ti akoko rẹ jẹ igbagbogbo. Aaye pataki ti ellipse cubed ati pin nipasẹ asiko (akoko lati ṣe iyipada pipe), jẹ igbagbogbo kanna fun awọn aye oriṣiriṣi. Agbara kaakiri aye kan dinku bi idakeji ijinna si oorun. Wo nọmba 5.
Ofin ti Girasi Gbogbogbo
Ofin ti gravitation gbogbo agbaye, ti a tẹjade ni 1687 nipasẹ Isaac Newton, gba wa laaye lati pinnu ipa pẹlu eyiti awọn ohun meji pẹlu ọpọ ni ifamọra. Newton pari pe:
- Awọn ara ni ifamọra nipasẹ otitọ lasan ti nini iwuwo.
- Agbara ifamọra laarin awọn ara jẹ akiyesi nikan nigbati o kere ju ọkan ninu awọn ara ibaraenisepo tobi pupọ, bi aye kan.
- Ibaraẹnisọrọ kan wa ni ọna jijin, nitorinaa, ko ṣe pataki fun awọn ara lati wa ni ifọwọkan fun agbara ifamọra lati ṣiṣẹ.
- Ibaraẹnisọrọ walẹ laarin awọn ara meji nigbagbogbo n farahan ararẹ bi awọn ipa meji ti o dọgba ni itọsọna ati modulu, ṣugbọn ni ọna idakeji.
Alaye ti Ofin ti Gravitation Universal
Agbara ifamọra laarin ọpọ eniyan meji jẹ deede taara si ọja ti awọn ọpọ eniyan ati ni idakeji ni ibamu si square ti ijinna ti o ya wọn. Agbara ifamọra ni itọsọna ti o baamu laini ti o darapọ mọ wọn [3]. Wo nọmba 6.
Ibakan ti deede G laarin awọn titobi ni a mọ bi ibigbogbo agbaye ti gravitation. Ninu eto kariaye o jẹ deede si:
Adaṣe 1. Pinnu ipa pẹlu eyiti awọn ara ni nọmba 7 ni ifamọra ninu aye kan.
Solusan
Ni nọmba 8 awọn ara meji wa pẹlu ọpọ eniyan m1 = 1000 kg ati m2 = 80 kg, ti yapa nipasẹ aaye ti awọn mita 2. Lilo ofin gbogbo agbaye ti walẹ, ipa ti ifamọra laarin wọn le pinnu, bi a ṣe han ni nọmba 8.
Iyọkuro ti Ofin ti jiji gbogbo agbaye
Bibẹrẹ lati ofin kẹta ti Kepler ti o ni ibatan rediosi si asiko ti aye ti n yipo kiri, isare centripetal ti o ni iriri nipasẹ aye kan jẹ eyiti o yẹ ni iwọn si square ti radius ti orbit rẹ. Lati wa agbara centripetal ti o ṣiṣẹ lori aye, ofin keji [Newton] ti lo, ni ṣiṣakiyesi isare centripetal ti o ni iriri, ti a fihan bi iṣẹ ti asiko naa. Wo nọmba 9.
Iye ti iduroṣinṣin gbogbo agbaye gravitation ni ipinnu nipasẹ Henry Cavendish ni ọpọlọpọ awọn ọdun lẹhin ti a ti fi idi ofin gravitation kalẹ Newton. G nigbagbogbo n ṣe akiyesi “gbogbo agbaye” nitori iye rẹ jẹ kanna ni eyikeyi apakan ti agbaye ti a mọ, ati pe o jẹ ominira ti agbegbe ti a rii awọn ohun-elo naa.
Idaraya 2. Ṣe ipinnu ibi ti aye Earth, mọ pe radius jẹ 6380 km
Solusan
Awọn ara ti o wa ni oju ilẹ ni ifojusi si aarin rẹ, agbara yii ni a mọ bi iwuwo ti ara kan (ipa pẹlu eyiti Earth ṣe ifamọra rẹ). Ni ida keji, ofin keji Newton le ṣee lo ti n ṣalaye iwuwo ti ara bi iṣẹ ti walẹ, nitorinaa a le gba ibi-ilẹ ti Earth, ti a mọ radius rẹ. Wo nọmba 11.
Ohun elo ti ofin gravitation gbogbo agbaye
Ofin ti gravitation gbogbo agbaye jẹ iwulo lati ṣalaye iyipo ti awọn apanilẹrin, iṣawari awọn aye miiran, awọn ṣiṣan omi, iṣipopada awọn satẹlaiti, laarin awọn iyalẹnu miiran.
Awọn ofin Newton ti ṣẹ ni deede, nigbati a ṣe akiyesi pe irawọ kan ko baamu, o jẹ nitori diẹ ninu irawọ ti kii ṣe han miiran n da wahala loju, nitorinaa a ti ṣe awari aye awọn aye lati rudurudu ti wọn ṣe ni awọn ọna ayika mọ aye.
Awọn satẹlaiti:
Satẹlaiti jẹ ohun ti o yipo ni ayika ohun miiran ti iwọn nla ati aaye walẹ nla, fun apẹẹrẹ, o ni oṣupa, satẹlaiti abayọ ti aye Earth. Satẹlaiti kan ni iriri isare centripetal kan nitori pe o wa labẹ agbara ti o wuni ni aaye walẹ.
Idaraya 3. Pinnu iyara satẹlaiti ti n yipo ile-aye ni 6870 km lati aarin agbaye. Wo nọmba 12
Solusan
Awọn satẹlaiti ti Orík are ni a tọju ni yipo ni ayika Earth nitori agbara ifamọra ti Earth ṣe lori rẹ. Lilo ofin agbaye gravitation ati ofin keji Newton, iyara satẹlaiti le pinnu. Wo nọmba 13.
Awọn idiyele
Gbogbo patiku ohun elo n ṣe ifamọra eyikeyi patiku ohun elo miiran pẹlu agbara ti o jẹ taara taara si ọja ti ọpọ eniyan ti mejeeji ati ni ihapọ ni ibamu si square ti ijinna ti o ya wọn.
Ibaraẹnisọrọ walẹ laarin awọn ara meji nigbagbogbo n farahan ararẹ bi awọn ipa meji ti o dọgba ni itọsọna ati modulu, ṣugbọn ni ọna idakeji.
Ofin Newton ti gravitation gbogbo agbaye gba wa laaye lati pinnu ipa pẹlu eyiti awọn ohun meji pẹlu ọpọ ni ifamọra, ni mimọ pe agbara ifamọra laarin awọn ọpọ eniyan meji ni o dọgba taara si ọja ti ọpọ eniyan ati ni aiyẹ ni ibamu si square ti ijinna ti o ya wọn. .