Изучение природы гравитационных сил

Урок физики «Изучение природы гравитационных сил» 9- 10 класс. Игнатова Е.С. Учитель физики МОУ СОШ № 16 г.Кропоткин Краснодарский край

Изучение природы гравитационных сил.

В древности люди считали Землю плоскостью, на которую опирается небесный свод…

В XIII – XVI веках источником всех знаний о природе были сочинения Аристотеля и греческого астронома Птолемея.

В 1543 году польский ученый Николай Коперник разработал новую систему мира. Он изложил ее в книге «Об обращении небесных сфер».

1610 год. Галилео Галилей изобрел зрительную трубу, позволившую раздвинуть «стены» мира.

Тихо Браге (1546 – 1601) Его работы по разработке астрономических инструментов и измерений местоположений звезд стали основой для будущих открытий. Оставил все свои данные наблюдений на Иоганна Кеплера, его ученика и ассистента в течение ряда последних лет.

Иоганн Кеплер (1571—1630) Используя идею Коперника о гелиоцентрической системе и результаты наблюдений астронома Тихо Браге, Кеплер установил законы движения планет вокруг Солнца. Но он не сумел объяснить динамику движения.

Исаак Ньютон (1643-1727) 1687 год – публикация книги «Математические принципы натуральной философии»

1).Гравитационные силы 1667 г. И. Ньютон Астрономические Тела, обладающие массой, наблюдения, опыты. притягиваются друг к другу силами, которые называют гравитационными.

Fгр.~m1 Fгр.~m1*m2 Fгр.~ 1/r² Fгр.~m2 ________________________________________________________ ________________________________________________________________________ чем больше m тел, тем больше гравитационная сила чем больше расстояние между телами ( r ), тем гравитационная сила меньше

2). Закон всемирного тяготения. Все материальные точки притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс, и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними. Силы лежат на одной прямой, соединяющей центры масс этих тел, и направлены навстречу друг другу.

Закон всемирного тяготения можно применять, если: тела являются материальными точками тела являются однородными шарами или обладают симметричным распределением массы относительно центра тяжести для шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых значительно меньше размеров шара.

гравитационная постоянная численно равна силе, с которой притягиваются две материальные точки массой по 1 кг. на расстоянии 1 м. Физический смысл G=6,67*10-11 Н*м2/кг2 Генри Кавендиш 1797

Созданная Ньютоном теория тяготения одерживала одну блистательную победу за другой. Она с высокой степенью точности объяснила особенности планетных орбит, найденные Кеплером. Ей удалось измерить массы планет, раскрыть загадки движения комет, тайны приливов.

Теория тяготения Ньютона предсказала появление кометы Галлея в заданный теорией срок.

С ее помощью были открыты новые планеты Солнечной системы: Нептун и Плутон.

Теоретически предсказано и установлено, что «тайна» движения Сириуса связана с тем, что это не простая, а двойная звезда.

3). Сила тяжести __________________________________________________________________________________________ это гравитационная сила, с которой Земля притягивает к себе тела. _ _ Fтяж.=mg [H] Fгр.= G(m1*m2/r²) Fтяж.=G(M3*m/(R3+h)²)

4). Ускорение свободного падения ________________________ ускорение, с которым движется любое тело в поле тяготения Земли, если на него действует только Fтяж. Fтяж.=G(M3*m/(R3+h)²) || g=G(M3/(R3+h)²) Fтяж.=mg

5). Для любой планеты (космического тела)

Искусственные спутники Земли.

Движение – свободное падение (на тело действует только сила тяжести) Тело движется по окружности: ац=g=V²/R

Максимальная скорость, которую нужно сообщить телу, чтобы оно могло двигаться вокруг Земли по круговой орбите (искусственный спутник) I космическая скорость ___________________________________________________________________________________________________________________ Наименьшая скорость тела, при которой оно преодолевает притяжение Земли и становится спутником Солнца (орбита – парабола) II космическая скорость ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Скорость тела, при которой тело преодолевает притяжение Солнца и покидает Солнечную систему III космическая скорость

Как ни точна теория, она не в состоянии дать ответ на роковой вопрос: каково же происхождение силы тяготения, какова её природа? Сам автор Исаак Ньютон признавал свое бессилие, говоря: «Причину свойств силы тяготения я не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю».

То, что не удалось Ньютону, сделал другой великий ученый – Альберт Эйнштейн.

Однажды на вопрос репортера о том, в чем же, в самой краткой форме, суть общей теории относительности, Эйнштейн ответил: «Раньше полагали, что если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы. Теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы также пространство и время». Пространство в поле тяготения, как говорил Эйнштейн, «искривлено» - именно это искривление и есть проявление тяготения, и есть само тяготение.

Используемые материалы . http: physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/angl_txt.htm –наклонная плоскость... http://www.1zoom.ru/Космос/обои/195775/z44.6/ http://astrogalaxy1.narod.ru/galaxy019.html Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс]// http://school-collection.edu.ru/catalog/res/84cb4bdb-a930-4333-bf0e-bf4a6f73b640 Равноускоренное движение. М.Б. Львовский. Демонстрации по механике //[Электронный ресурс]// http://class-fizika.narod.ru/9_13.htm http://www.biografguru.ru/about/nyuton/?q=1964 Звезды и планеты - Космос Обои и фото. http://www.biografguru.ru/about/kepler/?q=3295 М.: Просвещение, 2008http://foto-sputnik.rutxt.ru/node/243 http://rakursvl.ru/2011/07/22/23-iyulya-%e2%80%93-geliakicheskij-vosxod-siriusa/ CD Серия программного обеспечения «Умник». 10 класс. Физика. Механика и термодинамика.