Урок 3.1. Всемирный закон всемирного тяготения Ньютона. Форма 4 KSSM (ЧАСТЬ 3)

Исаак Ньютон сравнил ускорение Луны с ускорением объектов на Земле. Полагая, что за каждое из них отвечают гравитационные силы, Ньютон смог сделать важный вывод о зависимости гравитации от расстояния. Это сравнение привело его к заключению, что сила гравитационного притяжения между Землей и другими объектами обратно пропорциональна расстоянию, разделяющему центр Земли и центр объекта. Но расстояние — не единственная переменная, влияющая на величину гравитационной силы. Рассмотрим знаменитое уравнение Ньютона: Fnet = m • a Ньютон знал, что сила, вызывающая ускорение яблока (гравитация), должна зависеть от массы яблока. А поскольку сила, вызывающая ускорение яблока вниз, также вызывает ускорение Земли вверх (третий закон Ньютона), эта сила также должна зависеть от массы Земли. Таким образом, по Ньютону, сила гравитации, действующая между Землей и любым другим объектом, прямо пропорциональна массе Земли, прямо пропорциональна массе объекта и обратно пропорциональна квадрату расстояния, разделяющего центры Земли и объекта. Уравнение всемирного тяготения Но закон всемирного тяготения Ньютона распространяет гравитацию за пределы Земли. Закон всемирного тяготения Ньютона говорит об универсальности гравитации. Место Ньютона в Зале славы гравитации обусловлено не открытием гравитации, а открытием того, что гравитация универсальна. ВСЕ объекты притягиваются друг к другу с силой гравитационного притяжения. Гравитация универсальна. Эта сила гравитационного притяжения прямо пропорциональна массам обоих объектов и обратно пропорциональна квадрату расстояния, разделяющего их центры. Вывод Ньютона о величине гравитационных сил можно символически сформулировать следующим образом: Поскольку гравитационная сила прямо пропорциональна массе обоих взаимодействующих объектов, более массивные объекты будут притягиваться друг к другу с большей гравитационной силой. Таким образом, по мере увеличения массы любого из объектов сила гравитационного притяжения между ними также возрастает. Если масса одного из объектов удваивается, то сила гравитации между ними удваивается. Если масса одного из объектов утраивается, то сила гравитации между ними утраивается. Если масса обоих объектов удваивается, то сила гравитации между ними увеличивается в четыре раза; и так далее. Поскольку гравитационная сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя взаимодействующими объектами, большее расстояние приведет к ослаблению гравитационных сил. Таким образом, по мере удаления двух объектов друг от друга сила гравитационного притяжения между ними также уменьшается. Если расстояние между двумя объектами удваивается (увеличивается в 2 раза), то сила гравитационного притяжения уменьшается в 4 раза (2 во второй степени). Если расстояние между любыми двумя объектами утраивается (увеличивается в 3 раза), то сила гравитационного притяжения уменьшается в 9 раз (3 во второй степени).