Закон всемирного тяготения

Между любыми двумя материальными точками действуют силы взаимного притяжения, прямо пропорциональные произведению масс этих точек, обратно пропорциональные квадрату расстояния между ними, направленные вдоль прямой, соединяющей эти точки.

гравитационная постоянная, (измеряется экспериментально)

массы материальных точек,

расстояние между материальными точками.

Материальная точка -это тело, размерами которого в данной задаче можно пренебречь.

Вообще говоря, если у нас имеются два тела, расположенных достаточно близко друг к другу и имеющих сложную форму, их нельзя рассматривать как материальные точки и вопрос, куда будут направлены силы притяжения между ними, требует более сложных расчетов.

Для Солнца, планет и спутников в Солнечной системе закон всемирного тяготения для материальных точек с хорошей точностью работает, так как они имеют шарообразную форму, и их плотность распределена симметрично от центра. Тогда силы притяжения будут действовать на центры тяжести тел, и расстояние будет считаться от центра тяжести первого тела до центра тяжести второго тела (см. рисунок). Кстати, это еще одна иллюстрация третьего закона Ньютона.

Сила тяжести -это сила, с которой Земля притягивает к себе другие тела.

Это частный случай закона всемирного тяготения.

Если тело находится вблизи поверхности Земли и его размеры много меньше размеров Земли, то мы можем использовать закон всемирного тяготения для материальных точек, считая, что расстояние между центрами тяжести тел равно в данном случае радиусу Земли (см. рисунок).

,

масса тела,

масса Земли,

радиус Земли.

Если мы обозначим

,

то получим формулу для силы тяжести:

, ускорение свободного падения.

№5. Механическая работа. Энергия. Закон сохранения механической энергии.

Механическая работа –это перемещение тела под действием силы.

A – механическая работа (Дж),

F – сила, которая совершила работу (Н),

S – путь, перемещение тела (м).

Механическая работа измеряется в джоулях (Дж).

Энергия – физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело.

Энергия также как и работа измеряется в джоулях.

Механическая энергия бывает двух видов: потенциальная и кинетическая.

Потенциальной (от лат. потенциа - возможность) энергией называется энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела.

Например, потенциальной энергией обладает тело, поднятое над поверхностью земли. Его потенциальная энергия будет равна работе, совершенной против силы тяжести при подъеме этого тела на данную высоту:

– потенциальная энергия (Дж),

m – масса тела (кг),

– [«же»] ускорение свободного падения ( ),

h – [«аш»] высота подъема (м).

Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения, называется кинетической (от греч. кинема - движение) энергией.

– кинетическая энергия (Дж),

m – масса тела (кг),

– скорость тела ( ).

Полная механическая энергия системы – это сумма ее потенциальной и кинетической энергии в данный момент времени.