Содержание1. Введение\r\n2. Закон всемирного тяготения\r\n3. Сила тяжести и вес. Закон Галилея.\r\n4. Принцип эквивалентности гравитационной и инертной масс.\r\n5. Траектория движения тел. Законы Кеплера.\r\n6. Космические скорости.\r\n7. Выводы.ВведениеС древнейших времен звездное небо привлекало взоры людей и заставляло задуматься над устройством мироздания. Звезды казались неподвижными относительно друг друга, а пять небесных светил – Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн – перемещались на фоне звезд и благодаря этому получили свое название – планеты (греч. planetes – блуждающая). Изучение движений планет и создание моделей, объясняющих их перемещения, сыграли решающую роль в развитии не только астрономии, но и всей науки в целом. \r\nПо Аристотелю (384-322 до н.э.) Земля является центром мира, вокруг которого вращаются сферы с планетами и звездами. Такой подход к пониманию мира называется геоцентризмом (Земля – центр мира). \r\nРасширение сфер деятельности человека, например развитие кораблевождения на дальние расстояния, требовало описания движения планет относительно Земли. В результате в 150 году н.э. Птоломей создает новую систему движения планет на основе геоцентризма. Данная теория просуществовала до XVI века, самым негативным моментом теории Птоломея оказалось то, что она достаточно хорошо была подогнана под известные данные о движении планет, и крайне трудно было ее опровергнуть.\r\nОднако в 1543 году вышел в свет труд Н. Коперника (1473-1543), над которым он работал почти 40 лет, представляющий теорию движения планет вокруг Солнца - гелиоцентризм. Как начертано на одном из памятников этому ученому, Коперник «остановил Солнце и двинул Землю». Он поколебал религиозную веру в то, что Вселенная создана в угоду человеку и Земля покоится неподвижно в центре мироздания. С этого момента начинается борьба за новую теорию. В 1600 году был сожжен на костре Джордано Бруно за распространение идей Н Коперника. В 1609 году Галилей изобрел подзорную трубу, с помощью которой открыл спутники Юпитера, фазы Венеры и тем самым подтвердил теорию Н. Коперника. В том же году в Праге была опубликована книга И. Кеплера «Новая астрономия», в которой было изложено два закона движения планет. А спустя десятилетие Кеплером был открыт еще третий закон движения небесных тел.\r\nЗавершил научную революцию XVII века великий британский ученый Исаак Ньютон. Он первым ответил на вопрос, что заставляет планеты вращаться вокруг Солнца. Опираясь на теорию Кеплера, Ньютон доказал в 1665-66 годах и окончательно сформулировал в 1687 году, что планеты движутся под действием силы притяжения, обратно пропорциональной квадрату расстояния между центрами планеты и Солнца. Этот закон был назван законом всемирного тяготения. С открытием закона всемирного тяготения и законов Кеплера возник новый раздел механики, изучающий движение тел в пустом пространстве только под действием гравитации, который называется небесной механикой.\r\nПервым подтверждением закона всемирного тяготения (закона гравитации) было возвращение кометы Галлея. Ее появление отмечали задолго до новой эры. Английский астроном Э.Галлей подметил сходство в описании хвостов комет, наблюдавшихся в 1531, 1607 и 1682 годах и предсказал возвращение кометы через 76 лет в 1758 году. Однако из-за возмущений Юпитером и Сатурном комета немного опоздала и вернулась в 1759 году.\r\n Дальнейшее развитие представлений о Солнечной системе связано с открытием В. Гершелем 13 марта 1781 года планеты Уран. К 1820 были установлены элементы эллиптической орбиты, учитывающие возмущения известных планет. В 1841 молодым ученым Д. Адамсом были представлены расчеты, доказывающие, что возмущения орбитального движения Урана вызваны неизвестно планетой. В 1845 году во Франции независимо У. Леверье выполнил свои расчеты и предсказал положение неизвестной планеты. Используя эти расчеты, немецкий астроном И.Г. Галле и его помощник - студент д`Арест 23 сентября 1846 года открыли новую планету, которую назвали Нептун. Это открытие явилось триумфом небесной механики, основанной на законе всемирного тяготения.\r\nОсновным понятием небесной механики является гравитация. Гравитация (всемирное тяготение) (от лат. gravitas - «тяжесть») — дальнодействующее фундаментальное взаимодействие в природе, которому подвержены все материальные тела. По современным данным, является универсальным взаимодействием в том смысле, что, в отличие от любых других сил, всем без исключения телам независимо от их массы придаёт одинаковое ускорение. Наиболее успешной современной физической теорией в классической физике, описывающей гравитацию, является общая теория относительности.ЗаключениеЗакон всемирного тяготения Ньютона является следствием трех основных законов классической механики: закона сохранения энергии, закона сохранения импульса и закона сохранения момента импульса. Закон всемирного тяготения является универсальным физическим законом в том смысле, что он применим ко всем материальным объектам. С помощью этого закона можно объяснить как падение яблока на голову Ньютона, что, согласно красивой притче, и послужило толчком к открытию этого великого закона, так и движение небесных тел. Законы Кеплера являются следствием закона всемирного тяготения. Все эти законы можно объединить единым названием – законы гравитации.Литература1. Кузьмичев В.Е., Законы и формулы физики. Справочник.- Киев: Наук. думка, 1989.\r\n2. Павленко В.Г., Начала физики: Учебник.- М.: Издательство «Экзамен», 2005.\r\n3. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Физика: для школьников ст. кл. и поступающих в ВУЗы: Учеб. Пособие.- М.: Дрофа, 1999.\r\n4. Электронная энциклопедия Википедия.\r\n5. Человек и Вселенная. Атлас.- М.: Издательство «Картография», 1994.
|
|
