Гравітаційні сили. Закон всесвітнього тяжіння.
Гравітаційні сили – це сили притягання, які діють між усіма тілами. Величина гравітаційної взаємодії для двох точкових тіл визначається законом всесвітнього тяжіння:
Між будь-якими двома тілами діє сила взаємного притягання, прямо пропорційна добутку їхніх мас і обернено пропорційна квадрату відстані між ними:
Особливістю цих сил є те, що для тіл з малими масами вони проявляються дуже слабо, а для масивних тіл є дуже великими.
4.5. У системі відліку, пов'язаній з Землею, на будь-яке тіло масою m діє сила тяжіння:
Ця сила біля поверхні Землі надає тілу прискорення, яке є прискоренням вільного падіння g і дорівнює:
Вага тіла – це сила, з якою тіло внаслідок притягання до Землі, діє на опору або натягує підвіс.
Сила тяжіння дорівнює вазі тіла тільки в тому випадку, коли прискорення тіла відносно Землі дорівнює нулю:
У загальному випадку вага тіла, що рухається з прискоренням відносно Землі, дорівнює:
Якщо тіло вільно рухається в полі сили тяжіння, то і вага дорівнює нулю, тобто тіло буде невагомим. Невагомість – це стан тіла, при якому тіло рухається тільки під дією сили тяжіння.
|
|
Гравітаційна та інертна маса.
Масу тіла можна визначити шляхом вимірювання прискорення тіла під дією відомої сили, скориставшись другим законом Ньютона:
Маса, яка визначається таким чином, характеризує інерційні власти-вості тіла, тобто його здатність набувати прискорення під дією сил. Цю масу називають інертною масою.
Масу тіла можна також визначити, вимірюючи його силу тяжіння до іншого тіла, наприклад до Землі:
Визначена в такий спосіб маса називається гравітаційною масою. Вона характеризує здатність тіл створювати поля тяжіння, а також виражає міру взаємодії на тіла з боку інших гравітаційних полів.