5 ኛ የአለም አቀፍ የስበት ህግ - ስበት. ረቂቅ። ሁለንተናዊ ስበት. የስበት ቋሚው መወሰን

  • 5. በክበብ ውስጥ የአንድ ነጥብ እንቅስቃሴ. የማዕዘን መፈናቀል, ፍጥነት, ማፋጠን. በመስመራዊ እና የማዕዘን ባህሪያት መካከል ያለው ግንኙነት.
  • 6. የቁሳቁስ ነጥብ ተለዋዋጭነት. ጥንካሬ እና እንቅስቃሴ. የማጣቀሻ ክፈፎች እና የኒውተን የመጀመሪያ ህግ።
  • 7. መሠረታዊ ግንኙነቶች. የተለያየ ተፈጥሮ ያላቸው ኃይሎች (ላስቲክ፣ ስበት፣ ግጭት)፣ የኒውተን ሁለተኛ ህግ። የኒውተን ሦስተኛው ሕግ.
  • 8. የአለም አቀፍ የስበት ህግ. ስበት እና የሰውነት ክብደት.
  • 9. የደረቁ እና ስ visግ ግጭት ኃይሎች. በተጠማዘዘ አውሮፕላን ላይ እንቅስቃሴ።
  • 10. Elastic አካል. የመለጠጥ ኃይሎች እና የተዛባ ለውጦች. አንጻራዊ ቅጥያ. ቮልቴጅ. ሁክ ህግ።
  • 11. የቁሳቁስ ነጥቦች ስርዓት ሞመንተም. የጅምላ ማእከል የእንቅስቃሴ እኩልታ። ግፊት እና ከኃይል ጋር ያለው ግንኙነት። ግጭቶች እና የኃይል ግፊት. የፍጥነት ጥበቃ ህግ.
  • 12. በቋሚ እና በተለዋዋጭ ኃይል የሚሰራ ስራ. ኃይል.
  • 13. የኪነቲክ ጉልበት እና በሃይል እና በስራ መካከል ያለው ግንኙነት.
  • 14. እምቅ እና እምቅ ያልሆኑ መስኮች. ወግ አጥባቂ እና ተቃዋሚ ኃይሎች። እምቅ ጉልበት.
  • 15. የአለም አቀፍ የስበት ህግ. የስበት መስክ፣ የስበት መስተጋብር ጥንካሬው እና እምቅ ጉልበት።
  • 16. በስበት መስክ ውስጥ አካልን በማንቀሳቀስ ላይ ይስሩ.
  • 17. የሜካኒካል ኃይል እና ጥበቃው.
  • 18. የአካላት ግጭት. ፍፁም የመለጠጥ እና የማይነጣጠሉ ተጽእኖዎች.
  • 19. የማሽከርከር እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት. የኃይል አፍታ እና የንቃተ ህሊና ጊዜ። ፍፁም ግትር የሆነ አካል የማዞሪያ እንቅስቃሴ ሜካኒክስ መሰረታዊ ህግ።
  • 20. የንቃተ ህሊና ጊዜ ስሌት. ምሳሌዎች። የስታይነር ቲዎሪ.
  • 21. የማዕዘን ፍጥነት እና ጥበቃው. ጋይሮስኮፒክ ክስተቶች.
  • 22. የሚሽከረከር ጠንካራ አካል የኪነቲክ ሃይል.
  • 24. የሂሳብ ፔንዱለም.
  • 25. አካላዊ ፔንዱለም. የተሰጠው ርዝመት. የመደራደር ንብረት.
  • 26. የ oscillatory እንቅስቃሴ ጉልበት.
  • 27. የቬክተር ንድፍ. ተመሳሳይ ድግግሞሽ ትይዩ ማወዛወዝ መጨመር.
  • (2) (3)
  • 28. ድብደባዎች
  • 29. እርስ በርስ የሚደጋገፉ ንዝረቶች መጨመር. Lissajous አሃዞች.
  • 30. ስታቲስቲክስ ፊዚክስ (mkt) እና ቴርሞዳይናሚክስ. የቴርሞዳይናሚክስ ስርዓት ሁኔታ. ሚዛናዊነት ፣ ሚዛናዊ ያልሆኑ ግዛቶች። ቴርሞዳይናሚክስ መለኪያዎች. ሂደት የ MKT መሰረታዊ ድንጋጌዎች.
  • 31. በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ያለው ሙቀት. ቴርሞሜትሮች. የሙቀት መለኪያዎች. ተስማሚ ጋዝ. ተስማሚ የጋዝ ሁኔታ እኩልነት።
  • 32. በመርከቧ ግድግዳ ላይ የጋዝ ግፊት. በ μm ውስጥ ተስማሚ የጋዝ ህግ.
  • 33. በማይክሮኖች ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን (31 ጥያቄዎች). የሞለኪውሎች አማካይ ኃይል. ሥር ማለት የሞለኪውሎች ካሬ ፍጥነት ነው።
  • 34. የሜካኒካል ስርዓት የነፃነት ዲግሪዎች ብዛት. የሞለኪውሎች ነፃነት ዲግሪዎች ብዛት። በሞለኪዩል የነፃነት ደረጃዎች ላይ የኃይል ማከፋፈያ ህግ።
  • 35. መጠኑ ሲቀየር በጋዝ የሚሰራ ስራ። የሥራው ስዕላዊ መግለጫ. በ isothermal ሂደት ውስጥ ይስሩ.
  • 37.የመጀመሪያው ጅምር ወዘተ. ለተለያዩ isoprocesses የመጀመሪያውን ህግ ተግባራዊ ማድረግ.
  • 38. ተስማሚ ጋዝ የሙቀት አቅም. የሜየር እኩልታ.
  • 39. የአዲያባቲክ እኩልታ ለተገቢ ጋዝ።
  • 40. ፖሊትሮፒክ ሂደቶች.
  • 41. ሁለተኛ ጅምር ወዘተ. የሙቀት ሞተሮች እና ማቀዝቀዣዎች. የክላውሲየስ አጻጻፍ.
  • 42. የካርኖት ሞተር. የካርቶን ሞተር ውጤታማነት. የካርኖት ቲዎሪ.
  • 43. ኢንትሮፒ.
  • 44. ኢንትሮፒ እና ሁለተኛው ህግ, ወዘተ.
  • 45. ኤንትሮፒ በስርአት ውስጥ እንደ የመጠን መለኪያ መለኪያ. የኢንትሮፒ ስታቲስቲካዊ ትርጓሜ። የስርዓቱ ጥቃቅን እና ማይክሮስቴቶች.
  • 46. ​​የጋዝ ሞለኪውሎች የፍጥነት ስርጭት. ማክስዌል ስርጭት.
  • 47. ባሮሜትሪክ ቀመር. የቦልትማን ስርጭት።
  • 48. ነፃ የእርጥበት ማወዛወዝ. የእርጥበት ባህሪያት: የእርጥበት መጠን, ጊዜ, መዝናናት, እርጥበት መቀነስ, የ oscillatory ስርዓት ጥራት ሁኔታ.
  • 49. የኤሌክትሪክ ክፍያ. የኮሎምብ ህግ. ኤሌክትሮስታቲክ መስክ (ESF). ውጥረት esp. የሱፐርላይዜሽን መርህ. የኃይል መስመሮች esp.
  • 8. ህግ ሁለንተናዊ ስበት. ስበት እና የሰውነት ክብደት.

    ሁለንተናዊ የስበት ህግ - ሁለት ቁሳዊ ነጥቦች ያላቸውን የጅምላ ምርት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ያለውን ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ኃይል ጋር እርስ ይስባሉ.

    , የትየስበት ቋሚ = 6.67 * N

    ምሰሶው ላይ - mg== ,

    በምድር ወገብ - mg= -m

    ሰውነቱ ከመሬት በላይ ከሆነ - mg== ,

    ስበት ፕላኔቱ በሰውነት ላይ የሚሠራበት ኃይል ነው. የስበት ኃይል ከሰውነት ብዛት እና የስበት ፍጥነት መጨመር ጋር እኩል ነው።

    የሰውነት ክብደት በስበት መስክ ላይ የሚከሰተውን ውድቀትን የሚከላከል ድጋፍ ላይ የሚሠራው ኃይል ነው.

    9. የደረቁ እና ስ visግ ግጭት ኃይሎች. በተጠማዘዘ አውሮፕላን ላይ እንቅስቃሴ።

    በአካላት መካከል ግንኙነት ሲፈጠር የግጭት ኃይሎች ይነሳሉ.

    ደረቅ የግጭት ኃይሎች ሁለት ጠንካራ አካላት ሲገናኙ የሚነሱት ፈሳሽ ወይም የጋዝ ሽፋን በሌለበት መካከል ነው። ሁል ጊዜ በተንቆጠቆጡ ወደ መገናኛ ቦታዎች ይመራሉ.

    የማይንቀሳቀስ የግጭት ኃይል በመጠን እኩል ነው። የውጭ ኃይልእና በተቃራኒው አቅጣጫ ተመርቷል.

    Ftr በእረፍት = -ኤፍ

    የሚንሸራተቱ የግጭት ኃይል ሁልጊዜም ከእንቅስቃሴው አቅጣጫ በተቃራኒ አቅጣጫ ይመራል, እንደ ሁኔታው ​​ይወሰናል አንጻራዊ ፍጥነትቴል

    የ viscous friction ኃይል ጠንካራ አካል በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ ሲንቀሳቀስ ነው።

    ከ viscous friction ጋር ምንም የማይንቀሳቀስ ግጭት የለም።

    እንደ የሰውነት ፍጥነት ይወሰናል.

    በዝቅተኛ ፍጥነት

    በከፍተኛ ፍጥነት

    በተጠማዘዘ አውሮፕላን ላይ የሚደረግ እንቅስቃሴ;

    ወይ፡ 0=N-mgcosα፣ µ=tgα

    10. Elastic አካል. የመለጠጥ ኃይሎች እና የተዛባ ለውጦች. አንጻራዊ ቅጥያ. ቮልቴጅ. ሁክ ህግ።

    አንድ አካል ሲበላሽ የቀድሞ የሰውነት ቅርፅን እና መጠኑን ለመመለስ የሚጥር ኃይል ይነሳል - የመለጠጥ ኃይል።

    1.Stretch x>0፣Fy<0

    2.Compression x<0,Fy>0

    በትንሽ ቅርፆች (|x|<

    የት k የሰውነት ጥንካሬ (N / m) በአካሉ ቅርፅ እና መጠን እንዲሁም በእቃው ላይ የተመሰረተ ነው.

    ε= - አንጻራዊ መበላሸት.

    σ = = S - የተበላሸ የሰውነት ክፍል - ውጥረት.

    ε = E - የወጣት ሞጁል በእቃው ባህሪያት ላይ የተመሰረተ ነው.

    11. የቁሳቁስ ነጥቦች ስርዓት ሞመንተም. የጅምላ ማእከል የእንቅስቃሴ እኩልታ። ግፊት እና ከኃይል ጋር ያለው ግንኙነት። ግጭቶች እና የኃይል ግፊት. የፍጥነት ጥበቃ ህግ.

    ግፊት ወይም የቁሳቁስ ነጥብ የእንቅስቃሴ መጠን ከቁስ ብዛት ምርት ጋር እኩል የሆነ የቬክተር መጠን ነው m በእንቅስቃሴው ፍጥነት ቁ.

    - ለቁሳዊ ነጥብ;

    - ለስርዓቱ ቁሳዊ ነጥቦች(በእነዚህ ነጥቦች ግፊቶች);

    - ለቁሳዊ ነጥቦች ስርዓት (በጅምላ ማእከል እንቅስቃሴ በኩል)።

    የስርዓቱ የጅምላ ማዕከልራዲየስ ቬክተር አር ሲ እኩል የሆነ ነጥብ C ይባላል

    የጅምላ ማእከል የእንቅስቃሴ እኩልታ;

    የእኩልታው ትርጉሙ ይህ ነው፡ የስርአቱ የጅምላ ምርት እና የጅምላ ማእከል ማፋጠን በስርአቱ አካላት ላይ ከሚሰሩ የውጭ ሃይሎች ጂኦሜትሪክ ድምር ጋር እኩል ነው። እንደምታየው፣ የጅምላ ማእከል የእንቅስቃሴ ህግ ከኒውተን ሁለተኛ ህግ ጋር ይመሳሰላል። የውጭ ኃይሎች በስርአቱ ላይ ካልሰሩ ወይም የውጭ ኃይሎች ድምር ዜሮ ከሆነ, የጅምላ ማእከል ማፋጠን ዜሮ ነው, እና ፍጥነቱ በጊዜ ውስጥ በሞጁል እና በማስቀመጥ ላይ ነው, ማለትም. በዚህ ሁኔታ, የጅምላ መሃከል በእኩል እና በተስተካከለ መልኩ ይንቀሳቀሳል.

    በተለይም ይህ ማለት ስርዓቱ ከተዘጋ እና የጅምላ ማእከሉ የማይንቀሳቀስ ከሆነ የስርአቱ ውስጣዊ ሃይሎች የጅምላ ማእከልን መንቀሳቀስ አይችሉም ማለት ነው. የሮኬቶች እንቅስቃሴ በዚህ መርህ ላይ የተመሰረተ ነው-በእንቅስቃሴ ላይ ሮኬት ለማዘጋጀት, ነዳጅ በሚቃጠልበት ጊዜ የሚፈጠረውን አቧራ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ማስወጣት አስፈላጊ ነው.

    የሞመንተም ጥበቃ ህግ

    የፍጥነት ጥበቃ ህግን ለማግኘት አንዳንድ ጽንሰ-ሀሳቦችን አስቡባቸው። እንደ አንድ ሙሉ የሚቆጠር የቁሳቁስ ነጥቦች (አካላት) ስብስብ ይባላል ሜካኒካል ስርዓት.በሜካኒካል ሲስተም በቁሳዊ ነገሮች መካከል የግንኙነት ኃይሎች ተጠርተዋል ውስጣዊ.ውጫዊ አካላት በስርዓቱ ማቴሪያል ነጥቦች ላይ የሚሠሩባቸው ኃይሎች ተጠርተዋል ውጫዊ.ያልተተገበረ የአካል ክፍሎች ሜካኒካል ስርዓት

    የውጭ ኃይሎች ተጠርተዋል ዝግ(ወይም ገለልተኛ)።ብዙ አካላትን ያካተተ ሜካኒካል ስርዓት ካለን, በኒውተን ሶስተኛው ህግ መሰረት, በእነዚህ አካላት መካከል የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች እኩል እና በተቃራኒ አቅጣጫ ይሆናሉ, ማለትም የውስጥ ኃይሎች ጂኦሜትሪክ ድምር ከዜሮ ጋር እኩል ነው.

    በውስጡ የያዘውን ሜካኒካል ስርዓት አስቡበት nብዛታቸው እና ፍጥነታቸው በቅደም ተከተል እኩል የሆኑ አካላት 1 , ኤም 2 , . .., n እና 1 , 2 , .. ., n. ፍቀድ ኤፍ" 1 ,ኤፍ" 2 , ...,ኤፍ" n በእያንዳንዱ በእነዚህ አካላት ላይ የሚንቀሳቀሱ የውጤት ውስጣዊ ኃይሎች ናቸው፣ ሀ 1 , 2 , ...,ኤፍ n - የውጭ ኃይሎች ውጤቶች. ለእያንዳንዳቸው የኒውተንን ሁለተኛ ህግ እንፃፍ nየሜካኒካል ስርዓት አካላት;

    d/dt(ም 1 v 1)= ኤፍ" 1 +ኤፍ 1 ,

    d/dt(ም 2 v 2)= ረ" 2 +ኤፍ 2 ,

    d/dt (ኤም n n)= ኤፍ"n+ ኤፍ n.

    እነዚህን እኩልታዎች በጊዜ ስንጨምር እናገኛለን

    d/dt (ሜ 1 1 +ሜ 2 2 +... +ኤም n n) = ኤፍ" 1 +ኤፍ" 2 +...+ኤፍ" n +ኤፍ 1 +ኤፍ 2 +...+ኤፍ n.

    ነገር ግን የውስጥ ኃይሎች ጂኦሜትሪክ ድምር ጀምሮ ሜካኒካል ስርዓትበኒውተን ሦስተኛው ሕግ መሠረት ከዜሮ ጋር እኩል ነው ፣ ከዚያ

    d/dt(m 1 v 1 +m 2 v 2 + ... + m n v n)= ኤፍ 1 + ኤፍ 2 +...+ ኤፍ n, ወይም

    dp/dt= ኤፍ 1 + ኤፍ 2 +...+ ኤፍ n, (9.1)

    የት

    የስርዓቱ ግፊት. ስለዚህ የሜካኒካል ስርዓት ተነሳሽነት የጊዜ አመጣጥ በስርዓቱ ላይ ከሚሰሩ የውጭ ኃይሎች ጂኦሜትሪክ ድምር ጋር እኩል ነው።

    የውጭ ኃይሎች ከሌሉ (የተዘጋ ስርዓትን እንመለከታለን)

    ይህ አገላለጽ ነው። የፍጥነት ጥበቃ ህግ; የተዘጋ ስርዓት ፍጥነት ተጠብቆ ይቆያል, ማለትም, በጊዜ ሂደት አይለወጥም.

    የፍጥነት ጥበቃ ህግ የሚሰራው በጥንታዊ ፊዚክስ ብቻ አይደለም፣ ምንም እንኳን የተገኘው በኒውተን ህጎች ውጤት ነው። ሙከራዎች ይህ እውነት መሆኑን ያረጋግጣሉ ዝግ ለሆኑ ማይክሮፓራሎች (የኳንተም ሜካኒክስ ህጎችን ያከብራሉ)። ይህ ህግ በተፈጥሮ ውስጥ ሁለንተናዊ ነው, ማለትም የፍጥነት ጥበቃ ህግ - መሰረታዊ የተፈጥሮ ህግ.

    "

    የተዋሃደ የስቴት ፈተና ኮዲፋየር ርዕሰ ጉዳዮች-በመካኒኮች ውስጥ ያሉ ኃይሎች ፣ የአለም አቀፍ ስበት ህግ ፣ የመሬት ስበት ፣ የስበት ኃይል ማፋጠን ፣ የሰውነት ክብደት ፣ ክብደት የሌለው ፣ ሰው ሰራሽ የምድር ሳተላይቶች።

    ማንኛቸውም ሁለት አካላት በጅምላ ስላላቸው ብቻ ይሳባሉ። ይህ ማራኪ ኃይል ይባላል ስበትወይም የስበት ኃይል.

    የአለም አቀፍ የስበት ህግ.

    በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ያሉ የሁለቱ አካላት የስበት መስተጋብር ቀላል ህግን ያከብራል።

    የአለም አቀፍ የስበት ህግ. ሁለት የቁሳቁስ ነጥቦች ጅምላ አሏቸው እና እርስ በእርስ ይሳባሉ ከጅምላዎቻቸው ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ይሳባሉ፡

    (1)

    የተመጣጠነ ሁኔታ ይባላል የስበት ቋሚ. ይህ መሠረታዊ ቋሚ ነው፣ እና የቁጥር እሴቱ የሚወሰነው በሄንሪ ካቨንዲሽ ሙከራ ላይ በመመስረት ነው።

    የስበት ቋሚው መጠን ቅደም ተከተል በዙሪያችን ያሉትን ነገሮች እርስ በርስ መሳብ ለምን እንደማናስተውል ያብራራል፡ የስበት ሃይሎች ለአነስተኛ የሰውነት ክፍሎች በጣም ትንሽ ይሆናሉ። እኛ የምንመለከተው የነገሮችን ወደ ምድር የሚስብ መስህብ ብቻ ነው ፣ ክብደቱ በግምት ኪ.ግ ነው።

    ፎርሙላ (1)፣ ለቁሳዊ ነጥቦች የሚሰራ፣ የአካላት መጠኖች ችላ ሊባሉ ካልቻሉ እውነት መሆኑ ያቆማል። ይሁን እንጂ ሁለት ጠቃሚ ተግባራዊ ልዩ ሁኔታዎች አሉ.

    1. ፎርሙላ (1) የሚሰራው አካሎቹ ተመሳሳይ ኳሶች ከሆኑ ነው። ከዚያም - በማዕከሎቻቸው መካከል ያለው ርቀት. የመሳብ ኃይል የኳሶቹን ማዕከሎች በማገናኘት ቀጥታ መስመር ላይ ይመራል.

    2. ፎርሙላ (1) የሚሰራው ከአካላቱ አንዱ ተመሳሳይ የሆነ ኳስ ከሆነ እና ሌላኛው ከኳሱ ውጭ የሚገኝ ቁሳቁስ ነጥብ ከሆነ ነው። ከዚያም ከነጥቡ እስከ ኳሱ መሃል ያለው ርቀት. የመሳብ ኃይል ነጥቡን ከኳሱ መሃል ጋር በሚያገናኘው ቀጥታ መስመር ላይ ይመራል.

    ሁለተኛው ጉዳይ በተለይ አስፈላጊ ነው, ምክንያቱም ቀመር (1) የሰውነትን የመሳብ ኃይል (ለምሳሌ ሰው ሰራሽ ሳተላይት) በፕላኔታችን ላይ እንድንጠቀም ያስችለናል.

    የስበት ኃይል.

    አካል አንዳንድ ፕላኔት አጠገብ ነው ብለን እናስብ. ስበት ከፕላኔቷ ጎን በሰውነት ላይ የሚሠራ የስበት መስህብ ኃይል ነው። በአብዛኛዎቹ ጉዳዮች ፣ የመሬት ስበት ወደ ምድር የመሳብ ኃይል ነው።

    የጅምላ አካል በምድር ላይ ይተኛ። ሰውነቱ የሚሠራው በመሬት ስበት ኃይል ነው, እዚያም ከምድር ገጽ አጠገብ የስበት ኃይል ማፋጠን ነው. በሌላ በኩል፣ ምድርን እንደ አንድ አይነት ኳስ በመቁጠር፣ በአለም አቀፍ የስበት ህግ መሰረት የስበት ኃይልን መግለጽ እንችላለን፡-

    የምድር ብዛት የት አለ ፣ ኪሜ የምድር ራዲየስ ነው። ከዚህ በመነሳት በምድር ላይ የነፃ ውድቀትን ለማፋጠን ቀመር እናገኛለን-

    . (2)

    ተመሳሳይ ቀመር, እርግጥ ነው, የጅምላ እና ራዲየስ ማንኛውም ፕላኔት ላይ ላዩን ላይ የስበት ማጣደፍ ለማግኘት ያስችለናል.

    ሰውነቱ ከፕላኔቷ ወለል በላይ ከፍታ ላይ ከሆነ ፣ስለ ስበት ኃይል እኛ እናገኛለን-

    በከፍታ ላይ የነፃ ውድቀት ማፋጠን ይኸውልዎት፡-

    በመጨረሻው እኩልነት ግንኙነቱን ተጠቀምን።

    ከቀመር (2) የሚከተል።

    የሰውነት ክብደት. ክብደት ማጣት.

    በስበት ኃይል መስክ ውስጥ የሚገኝ አካልን እንመልከት። የሰውነት ነፃ መውደቅን የሚከላከል ድጋፍ ወይም እገዳ እንዳለ እናስብ። የሰውነት ክብደት - ይህ አካል በመደገፍ ወይም በእገዳ ላይ የሚሠራበት ኃይል ነው. ክብደቱ በሰውነት ላይ ሳይሆን በድጋፍ ላይ (እገዳ) ላይ እንደሚተገበር አጽንኦት እናድርግ.

    በስእል. 1 በድጋፍ ላይ ያለውን አካል ያሳያል. ከምድር ጎን, የስበት ኃይል በሰውነት ላይ ይሠራል (በተመጣጣኝ ቅርጽ ያለው ተመሳሳይነት ያለው አካል ከሆነ, የስበት ኃይል በሰውነት ውስጥ በሲሜትሪ ማእከል ላይ ይሠራል). ከድጋፍ ጎን, የመለጠጥ ኃይል በሰውነት ላይ ይሠራል (የድጋፍ ምላሽ ተብሎ የሚጠራው). አንድ ኃይል ከሰውነት በሚሰጠው ድጋፍ ላይ ይሠራል - የሰውነት ክብደት. በኒውተን ሶስተኛ ህግ መሰረት ሃይሎች በመጠን እና በአቅጣጫ ተቃራኒዎች እኩል ናቸው።

    ሰውነት እረፍት ላይ እንደሆነ እናስብ. ከዚያም በሰውነት ላይ የሚተገበሩ ኃይሎች ውጤት ከዜሮ ጋር እኩል ነው. እና አለነ:

    እኩልነትን ከግምት ውስጥ በማስገባት እናገኛለን. ስለዚህ, አካሉ በእረፍት ላይ ከሆነ, ክብደቱ ከስበት ኃይል ጋር እኩል ነው.

    ተግባርየጅምላ አካሉ ከድጋፉ ጋር በአቀባዊ ወደ ላይ እየተጣደፈ ይንቀሳቀሳል። የሰውነት ክብደትን ይፈልጉ።

    መፍትሄ።ዘንግውን በአቀባዊ ወደ ላይ እናመራው (ምሥል 2)።

    የኒውተንን ሁለተኛ ህግ እንፃፍ፡-

    ወደ ዘንግ ላይ ወደ ትንበያዎች እንሂድ፡-

    ከዚህ. ስለዚህ, የሰውነት ክብደት

    እንደምታየው የሰውነት ክብደት ከስበት ኃይል ይበልጣል. ይህ ሁኔታ ይባላል ከመጠን በላይ መጫን.

    ተግባርየጅምላ አካሉ ከድጋፉ ጋር በአቀባዊ ወደ ታች በመፍጠን ይንቀሳቀሳል። የሰውነት ክብደትን ይፈልጉ።

    መፍትሄ።ዘንግውን በአቀባዊ ወደ ታች እንመራው (ምሥል 3).

    መፍትሄው አንድ ነው. በኒውተን ሁለተኛ ህግ እንጀምር፡-

    ወደ ዘንግ ላይ ወደ ትንበያዎች እንሂድ፡-

    ስለዚህም ሐ. ስለዚህ, የሰውነት ክብደት

    በዚህ ሁኔታ, የሰውነት ክብደት ከስበት ኃይል ያነሰ ነው. (ከድጋፍ ጋር ያለ የሰውነት ውድቀት) የሰውነት ክብደት ዜሮ ይሆናል። ይህ ግዛት ነው።
    ክብደት የሌለው , በዚህ ውስጥ አካሉ በድጋፉ ላይ በጭራሽ አይጫንም.

    ሰው ሰራሽ ሳተላይቶች።

    ሰው ሰራሽ ሳተላይት በፕላኔቷ ዙሪያ የምሕዋር እንቅስቃሴን ለማድረግ የተወሰነ ፍጥነት መሰጠት አለበት። የሳተላይቱን የክብ እንቅስቃሴ ፍጥነት ከፕላኔቷ ወለል በላይ ከፍታ ላይ እናገኝ። የፕላኔቷ ብዛት፣ ራዲየስ (ምስል 4)


    ሩዝ. 4. ሳተላይት በክብ ምህዋር ውስጥ.

    ሳተላይቱ በአንድ ኃይል ተጽዕኖ ስር ይንቀሳቀሳል - የአለም አቀፍ የስበት ኃይል ፣ ወደ ፕላኔቷ መሃል ይመራል። የሳተላይቱ ፍጥነት ወደዚያም ይመራል - ሴንትሪፔታል ፍጥነት

    የሳተላይቱን ብዛት በመግለጽ፣ የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ወደ ፕላኔቷ መሀል በሚመራው ዘንግ ላይ በግምት እንጽፋለን፡, ወይም

    ከዚህ የፍጥነት መግለጫ እናገኛለን፡-

    መጀመሪያ የማምለጫ ፍጥነት- ይህ ከፍታው ጋር የሚዛመደው የሳተላይት ክብ እንቅስቃሴ ከፍተኛው ፍጥነት ነው። ለመጀመሪያው የማምለጫ ፍጥነት አለን።

    ወይም ቀመር (2) ግምት ውስጥ በማስገባት

    ለምድር እኛ በግምት አለን ።

    ከእጅዎ የተለቀቀው ድንጋይ ለምን በምድር ላይ ይወድቃል? እርሱ በምድር ስለሚሳበው እያንዳንዳችሁ ትላላችሁ። እንደ እውነቱ ከሆነ, ድንጋዩ በስበት ኃይል ፍጥነት ወደ ምድር ይወድቃል. በዚህም ምክንያት ወደ ምድር የሚመራ ኃይል ከምድር ጎን በድንጋይ ላይ ይሠራል. በኒውተን ሦስተኛው ህግ መሰረት ድንጋዩ በምድር ላይ የሚሠራው ወደ ድንጋዩ በሚወስደው ተመሳሳይ መጠን ያለው ኃይል ነው. በሌላ አነጋገር እርስ በርስ የመሳብ ኃይሎች በምድር እና በድንጋይ መካከል ይሠራሉ.

    ኒውተን ለመጀመሪያ ጊዜ ለመገመት የመጀመሪያው ነው ከዚያም ድንጋይ ወደ ምድር እንዲወድቅ ምክንያት የሆነው የጨረቃ እንቅስቃሴ በምድር ዙሪያ እና በፀሐይ ዙሪያ ያሉ ፕላኔቶች አንድ አይነት መሆኑን በትክክል አረጋግጧል. ይህ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ባሉ ማናቸውም አካላት መካከል የሚሠራው የስበት ኃይል ነው። በኒውተን ዋና ሥራ “የተፈጥሮ ፍልስፍና የሂሳብ መርሆች” ውስጥ የተሰጠው የአመክንዮ አካሄድ እነሆ፡-

    "በአግድም የተወረወረ ድንጋይ በስበት ኃይል ከቀጥተኛ መንገድ ይርቃል እና የተጠማዘዘውን አቅጣጫ ከገለፀ በኋላ በመጨረሻ ወደ ምድር ይወድቃል። በከፍተኛ ፍጥነት ከጣሉት, የበለጠ ይወድቃል" (ምስል 1).

    እነዚህን ክርክሮች በመቀጠል ኒውተን ወደ ድምዳሜው ደርሷል አየር መቋቋም ባይሆን ኖሮ በተወሰነ ፍጥነት ከከፍተኛ ተራራ የተወረወረው ድንጋይ መንገዱ በጭራሽ ወደ ምድር ገጽ ላይ እንደማይደርስ ሊደርስ ይችላል ነገር ግን በዙሪያው ይንቀሳቀሳል "እንደ "ፕላኔቶች በሰለስቲያል ጠፈር ውስጥ ምህዋራቸውን እንዴት እንደሚገልጹ"

    አሁን በምድር ዙሪያ ያሉትን የሳተላይቶች እንቅስቃሴ በደንብ ስለተዋወቅን የኒውተንን ሃሳብ በበለጠ ዝርዝር ማብራራት አያስፈልግም።

    ስለዚህ፣ እንደ ኒውተን፣ የጨረቃ እንቅስቃሴ በምድር ዙሪያ ወይም በፀሐይ ዙሪያ ያሉ ፕላኔቶች እንዲሁ ነፃ መውደቅ ነው ፣ ግን መውደቅ ብቻ ነው ፣ ያለማቋረጥ ፣ ለቢሊዮኖች ዓመታት። ለእንዲህ ዓይነቱ “ውድቀት” ምክንያቱ (በእርግጥ የምንናገረው ስለ ተራ ድንጋይ ወደ ምድር መውደቅ ወይም ስለ ፕላኔቶች መዞሪያቸው እንቅስቃሴ) የአጽናፈ ዓለማዊ ስበት ኃይል ነው። ይህ ኃይል በምን ላይ የተመሰረተ ነው?

    በአካላት ብዛት ላይ የስበት ኃይል ጥገኛ

    ጋሊልዮ በነጻ ውድቀት ወቅት ምድር ብዛታቸው ምንም ይሁን ምን በአንድ ቦታ ላሉ አካላት ሁሉ ተመሳሳይ ፍጥነት እንደምትሰጥ አረጋግጧል። ነገር ግን በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት ማጣደፍ ከጅምላ ጋር የተገላቢጦሽ ነው። በመሬት ስበት ኃይል ለአንድ አካል የሚሰጠው ማጣደፍ ለሁሉም አካላት አንድ አይነት መሆኑን እንዴት ልንገልጽ እንችላለን? ይህ ሊሆን የቻለው በምድር ላይ ያለው የስበት ኃይል ከሰውነት ብዛት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ከሆነ ብቻ ነው። በዚህ ሁኔታ, የጅምላ መጨመሩን ለምሳሌ በእጥፍ በመጨመር የኃይል ሞጁሉን መጨመር ያመጣል ኤፍእንዲሁም በእጥፍ ጨምሯል፣ እና ከ \(a = \ frac (F)(m)\) ጋር እኩል የሆነ ፍጥነቱ ሳይቀየር ይቀራል። ይህንን መደምደሚያ በማንኛዉም አካላት መካከል ለሚደረገዉ የስበት ሃይሎች አጠቃላይ ድምዳሜ ስንደርስ የአለም አቀፋዊ የስበት ኃይል ይህ ኃይል ከሚሰራበት የሰውነት ክብደት ጋር በቀጥታ የሚመጣጠን ነው ብለን መደምደም እንችላለን።

    ግን ቢያንስ ሁለት አካላት በጋራ መሳብ ውስጥ ይሳተፋሉ። እያንዳንዳቸው፣ በኒውተን ሦስተኛው ሕግ መሠረት፣ በእኩል መጠን ባላቸው የስበት ኃይሎች ይሠራሉ። ስለዚህ እያንዳንዳቸው እነዚህ ኃይሎች ከአንድ አካል እና ከሌላው አካል ብዛት ጋር ተመጣጣኝ መሆን አለባቸው። ስለዚህ ፣ በሁለት አካላት መካከል ያለው ሁለንተናዊ የስበት ኃይል ከጅምላዎቻቸው ምርት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው።

    (F \ sim m_1 \cdot m_2\)

    በአካላት መካከል ባለው ርቀት ላይ የስበት ኃይል ጥገኛ

    ከተሞክሮ እንደሚታወቀው የስበት ኃይል ማፋጠን 9.8 ሜ/ ሰ 2 ሲሆን ከ 1, 10 እና 100 ሜትር ከፍታ ላይ ለሚወድቁ አካላት ተመሳሳይ ነው, ማለትም በሰውነት እና በምድር መካከል ባለው ርቀት ላይ የተመካ አይደለም. . ይህ ማለት ኃይል በርቀት ላይ የተመካ አይደለም ማለት ይመስላል። ነገር ግን ኒውተን ርቀቶችን መቁጠር ያለበት ከመሬት ላይ ሳይሆን ከምድር መሃል እንደሆነ ያምን ነበር. የምድር ራዲየስ ግን 6400 ኪ.ሜ. ከምድር ገጽ በላይ ብዙ አስር ፣ በመቶዎች ወይም በሺዎች የሚቆጠሩ ሜትሮች የስበት ኃይልን ማፋጠን በከፍተኛ ሁኔታ መለወጥ እንደማይችሉ ግልፅ ነው።

    በአካላት መካከል ያለው ርቀት በጋራ የመሳብ ችሎታቸው ላይ እንዴት እንደሚጎዳ ለማወቅ ከምድር ርቀው የሚገኙትን አካላት በበቂ ትልቅ ርቀት ላይ ማፋጠን ምን እንደሆነ ማወቅ ያስፈልጋል። ነገር ግን፣ ከሰውነት በሺህ ከሚቆጠሩ ኪሎ ሜትሮች ከፍታ ላይ ከምድር ላይ የነጻ መውደቅን ለመመልከት እና ለማጥናት አስቸጋሪ ነው። ነገር ግን ተፈጥሮ እራሷ እዚህ ለማዳን መጣች እና በምድር ዙሪያ በክበብ ውስጥ የሚንቀሳቀሰውን አካል መፋጠን ለማወቅ አስችሏል እና ስለሆነም የመሃል ማፋጠን ያለው ፣ በእውነቱ ፣ በምድር ላይ በተመሳሳይ የመሳብ ኃይል የተነሳ። እንዲህ ዓይነቱ አካል የምድር የተፈጥሮ ሳተላይት - ጨረቃ ነው. በመሬት እና በጨረቃ መካከል ያለው የመሳብ ኃይል በመካከላቸው ባለው ርቀት ላይ የማይመካ ከሆነ የጨረቃ ማዕከላዊ ፍጥነት ከምድር ገጽ አጠገብ በነፃነት ከሚወድቅ አካል ፍጥነት ጋር ተመሳሳይ ይሆናል። እንደ እውነቱ ከሆነ የጨረቃ ማዕከላዊ ፍጥነት 0.0027 ሜትር / ሰ 2 ነው.

    እናረጋግጠው. በምድር ዙሪያ ያለው የጨረቃ ሽክርክሪት የሚከሰተው በመካከላቸው ባለው የስበት ኃይል ተጽእኖ ስር ነው. በግምት, የጨረቃ ምህዋር እንደ ክብ ሊቆጠር ይችላል. በዚህ ምክንያት ምድር ለጨረቃ የመሃል ፍጥነቷን ትሰጣለች። ቀመር \(a = \ frac (4 \pi^2 \cdot R)(T^2)\) በመጠቀም ይሰላል አር- የጨረቃ ምህዋር ራዲየስ ፣ በግምት 60 የምድር ራዲየስ ፣ ≈ 27 ቀናት 7 ሰአታት 43 ደቂቃ ≈ 2.4∙10 6 ሰ - በምድር ዙሪያ የጨረቃ አብዮት ጊዜ። ያንን የምድር ራዲየስ ግምት ውስጥ በማስገባት አር z ≈ 6.4∙10 6 ሜትር፣ የጨረቃ ማዕከላዊ ፍጥነት ከሚከተሉት ጋር እኩል ሆኖ እናገኘዋለን፡-

    \(a = \ frac (4 \pi^2 \cdot 60 \cdot 6.4 \cdot 10^6)((2.4 \cdot 10^6)^2) \በግምት 0.0027\) m/s 2.

    የተገኘው የፍጥነት ዋጋ በምድር ገጽ ላይ ያሉ አካላት ነፃ የመውደቅ ፍጥነት (9.8 ሜ/ሰ 2) በግምት 3600 = 60 2 ጊዜ ያነሰ ነው።

    ስለዚህ በሰውነት እና በምድር መካከል ያለው ርቀት በ 60 እጥፍ መጨመር በስበት ኃይል የሚተላለፈው ፍጥነት እንዲቀንስ እና በዚህም ምክንያት የስበት ኃይል ራሱ በ 60 2 እጥፍ እንዲቀንስ አድርጓል.

    ይህ ወደ አንድ አስፈላጊ መደምደሚያ ይመራል- ወደ ምድር በስበት ኃይል ወደ አካላት የሚሰጠው ፍጥነት ወደ ምድር መሃል ካለው ርቀት ካሬ ጋር ሲነፃፀር በተቃራኒው ይቀንሳል

    \(F \sim \frac (1)(R^2)\)።

    የስበት ህግ

    እ.ኤ.አ. በ 1667 ኒውተን በመጨረሻ የአለም አቀፍ የስበት ህግን ቀረጸ-

    \(F = G \cdot \frac (m_1 \cdot m_2)(R^2)።\quad (1)\)

    በሁለት አካላት መካከል ያለው የእርስ በርስ የመሳብ ሃይል በቀጥታ የእነዚህ አካላት ብዛት ካለው ምርት ጋር የሚመጣጠን እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር የተገላቢጦሽ ነው።.

    የተመጣጠነ ሁኔታ ተብሎ ይጠራል የስበት ቋሚ.

    የስበት ህግየሚሠራው በመካከላቸው ካለው ርቀት ጋር ሲነፃፀር መጠናቸው ቸል ላልሆኑ አካላት ብቻ ነው። በሌላ አነጋገር ፍትሃዊ ብቻ ነው። ለቁሳዊ ነጥቦች. በዚህ ሁኔታ, የስበት ኃይል መስተጋብር ኃይሎች እነዚህን ነጥቦች በማገናኘት መስመር ላይ ይመራሉ (ምሥል 2). ይህ ዓይነቱ ኃይል ማዕከላዊ ተብሎ ይጠራል.

    በተሰጠው አካል ላይ የሚሠራውን የስበት ኃይል ከሌላው ጎን ለማግኘት፣ የአካላቶቹ መጠኖች ችላ ሊባሉ በማይችሉበት ጊዜ፣ እንደሚከተለው ይቀጥሉ። ሁለቱም አካላት በአእምሯዊ ሁኔታ ወደ ትናንሽ አካላት የተከፋፈሉ ሲሆን እያንዳንዳቸው እንደ ነጥብ ሊቆጠሩ ይችላሉ. በአንድ የተወሰነ አካል ላይ የሚሠሩትን የስበት ሃይሎች ከሌላ አካል ሁሉም አካላት በመደመር በዚህ ንጥረ ነገር ላይ የሚሠራውን ኃይል እናገኛለን (ምሥል 3)። ለእያንዳንዱ አካል እንዲህ ያለውን ቀዶ ጥገና ካደረግን እና የተፈጠሩትን ኃይሎች በማከል በዚህ አካል ላይ የሚሠራው አጠቃላይ የስበት ኃይል ተገኝቷል። ይህ ተግባር ከባድ ነው።

    ቀመር (1) በተራዘመ አካላት ላይ ተፈፃሚ በሚሆንበት ጊዜ ግን አንድ በተግባር አስፈላጊ የሆነ ጉዳይ አለ። በመካከላቸው ያለው ርቀት ከራዲያቸው ድምር በላይ በሚሆንበት ጊዜ ክብደታቸው ወደ ማዕከላቸው ባለው ርቀት ላይ ብቻ የተመካው ክብ ቅርጽ ያላቸው አካላት በቀመር (1) የሚወሰኑ ኃይሎች እንደሚሳቡ ማረጋገጥ ይቻላል። በዚህ ጉዳይ ላይ አርበኳሶቹ ማዕከሎች መካከል ያለው ርቀት ነው.

    እና በመጨረሻም ፣ በምድር ላይ የሚወድቁ አካላት መጠኖች ከምድር መጠኖች በጣም ያነሱ ስለሆኑ ፣እነዚህ አካላት እንደ ነጥብ አካላት ሊቆጠሩ ይችላሉ። ከዚያ በታች አርበቀመር (1) አንድ ሰው ከተሰጠ አካል እስከ ምድር መሃል ያለውን ርቀት መረዳት አለበት።

    በሁሉም አካላት መካከል እንደ አካላቸው (በብዛታቸው) እና በመካከላቸው ባለው ርቀት ላይ በመመስረት የጋራ የመሳብ ኃይሎች አሉ።

    የስበት ቋሚ አካላዊ ትርጉም

    ከቀመር (1) እናገኛለን

    \(G = F \cdot \frac (R^2)(m_1 \cdot m_2)\)።

    በአካላት መካከል ያለው ርቀት ከአንድነት ጋር በቁጥር እኩል ከሆነ (ከዚህ በኋላ) አር= 1 ሜትር) እና ብዙ መስተጋብር አካላት እንዲሁ ከአንድነት ጋር እኩል ናቸው ( ኤም 1 = ኤም 2 = 1 ኪ.ግ), ከዚያም የስበት ቋሚው ከኃይል ሞጁል ጋር በቁጥር እኩል ነው ኤፍ. ስለዚህም ( አካላዊ ትርጉም ),

    የስበት ቋሚው በቁጥር በቁጥር እኩል ነው።.

    በ SI ውስጥ, የስበት ኃይል ቋሚው እንደሚከተለው ይገለጻል

    .

    የካቨንዲሽ ልምድ

    የስበት ቋሚ ዋጋ በሙከራ ብቻ ሊገኝ ይችላል. ይህንን ለማድረግ የስበት ኃይል ሞጁሉን መለካት ያስፈልግዎታል ኤፍ, በሰውነት ላይ በጅምላ ይሠራል ኤም 1 ከጅምላ አካል ጎን ኤም 2 በሚታወቅ ርቀት አርበአካላት መካከል.

    የስበት ቋሚው የመጀመሪያዎቹ መለኪያዎች የተከናወኑት በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ ነው. ግምት፣ በጣም በግምት ቢሆንም፣ ዋጋው በዛን ጊዜ የፔንዱለምን ወደ ተራራ ለመሳብ ግምት ውስጥ በማስገባት የተቻለ ሲሆን ይህም መጠኑ በጂኦሎጂካል ዘዴዎች ይወሰናል.

    ትክክለኛ የስበት ቋሚ መለኪያዎች ለመጀመሪያ ጊዜ የተካሄዱት በ1798 በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ጂ ካቨንዲሽ የቶርሽን ሚዛን የሚባል መሳሪያ በመጠቀም ነው። የቶርሽን ሚዛን በስዕል 4 ላይ በሥርዓት ይታያል።

    ካቨንዲሽ ሁለት ትናንሽ የእርሳስ ኳሶችን (በዲያሜትር 5 ሴ.ሜ እና በጅምላ) አስጠብቋል ኤም 1 = 775 ግራም እያንዳንዳቸው) በሁለት ሜትር ዘንግ በተቃራኒ ጫፎች. በትሩ በቀጭኑ ሽቦ ላይ ተንጠልጥሏል. ለዚህ ሽቦ, በተለያዩ ማዕዘኖች ላይ በሚታጠፍበት ጊዜ በውስጡ የሚነሱ የመለጠጥ ኃይሎች ቀደም ብለው ተወስነዋል. ሁለት ትላልቅ የእርሳስ ኳሶች (ዲያሜትር 20 ሴ.ሜ እና ክብደት ኤም 2 = 49.5 ኪ.ግ) ወደ ትናንሽ ኳሶች ሊጠጋ ይችላል. ከትላልቅ ኳሶች የሚስቡ ኃይሎች ትናንሽ ኳሶች ወደ እነርሱ እንዲሄዱ ያደረጋቸው ሲሆን የተዘረጋው ሽቦ ደግሞ ትንሽ ጠመዝማዛ ነበር። የመጠምዘዣው ደረጃ በኳሶች መካከል የሚሠራው ኃይል መለኪያ ነበር። የሽቦው የመጠምዘዝ አንግል (ወይም የዱላውን በትናንሽ ኳሶች መዞር) በጣም ትንሽ ከመሆኑ የተነሳ በኦፕቲካል ቱቦ በመጠቀም መለካት ነበረበት። በካቨንዲሽ የተገኘው ውጤት ዛሬ ተቀባይነት ካለው የስበት ቋሚ ዋጋ በ 1% ብቻ ይለያል።

    G ≈ 6.67∙10 -11 (N∙m 2)/ኪግ 2

    ስለዚህ እያንዳንዳቸው 1 ኪሎ ግራም የሚመዝኑ የሁለት አካላት ማራኪ ኃይሎች እርስ በርስ በ 1 ሜትር ርቀት ላይ የሚገኙት በሞጁሎች ውስጥ እኩል ናቸው 6.67∙10 -11 N. ይህ በጣም ትንሽ ኃይል ነው. ግዙፍ የጅምላ አካላት መስተጋብር በሚፈጥሩበት ጊዜ ብቻ (ወይም ቢያንስ የአንዱ የሰውነት ክብደት ትልቅ ከሆነ) የስበት ሃይሉ ትልቅ ይሆናል። ለምሳሌ, ምድር ጨረቃን በሀይል ይሳባል ኤፍ≈ 2∙10 20 N.

    የስበት ኃይል ከሁሉም የተፈጥሮ ኃይሎች "ደካማ" ናቸው. ይህ የሆነበት ምክንያት የስበት ቋሚው ትንሽ ስለሆነ ነው. ነገር ግን በትላልቅ የጠፈር አካላት ብዛት ፣ የአለም አቀፍ የስበት ኃይል ኃይሎች በጣም ትልቅ ይሆናሉ። እነዚህ ኃይሎች ሁሉንም ፕላኔቶች በፀሐይ አቅራቢያ ያስቀምጧቸዋል.

    የአለም አቀፍ የስበት ህግ ትርጉም

    የዩኒቨርሳል ስበት ህግ የሰማይ ሜካኒክስ ስር ነው - የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ሳይንስ። በዚህ ሕግ በመታገዝ ለብዙ አሥርተ ዓመታት በፊት የሰማይ አካላት አቀማመጦች በከፍተኛ ትክክለኛነት ይወሰናሉ እና ዱካዎቻቸው ይሰላሉ. የሰው ሰራሽ የምድር ሳተላይቶችን እና ኢንተርፕላኔቶችን አውቶማቲክ ተሽከርካሪዎችን እንቅስቃሴ ለማስላት የዩኒቨርሳል ስበት ህግም ጥቅም ላይ ይውላል።

    በፕላኔቶች እንቅስቃሴ ውስጥ ረብሻዎች. ፕላኔቶች በኬፕለር ህጎች መሰረት በጥብቅ አይንቀሳቀሱም. የኬፕለር ህጎች ለአንድ የተወሰነ ፕላኔት እንቅስቃሴ በጥብቅ የሚጠበቁት ይህች አንዲት ፕላኔት በፀሐይ ዙሪያ በምትዞርበት ጊዜ ብቻ ነው። ነገር ግን በፀሐይ ስርዓት ውስጥ ብዙ ፕላኔቶች አሉ, ሁሉም በፀሐይ እና እርስ በእርሳቸው ይሳባሉ. ስለዚህ, በፕላኔቶች እንቅስቃሴ ላይ ረብሻዎች ይነሳሉ. በፀሐይ ስርዓት ውስጥ ፣ የፕላኔቷ ፀሀይ ከሌሎች ፕላኔቶች መስህብ የበለጠ ጠንካራ ስለሆነ ረብሻዎች ትንሽ ናቸው ። የፕላኔቶችን ግልጽ ቦታዎች ሲያሰሉ, ብጥብጦች ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው. ሰው ሰራሽ የሰማይ አካላትን ሲጀምሩ እና የእነሱን አቅጣጫ ሲያሰሉ ፣ የሰማይ አካላት እንቅስቃሴ ግምታዊ ንድፈ ሀሳብ ጥቅም ላይ ይውላል - የመበሳጨት ጽንሰ-ሀሳብ።

    የኔፕቱን ግኝት. የአለማቀፋዊ የስበት ህግን ድል ከሚያሳዩ አስደናቂ ምሳሌዎች አንዱ የፕላኔቷ ኔፕቱን ግኝት ነው። እ.ኤ.አ. በ 1781 እንግሊዛዊው የስነ ፈለክ ተመራማሪ ዊልያም ሄርሼል ፕላኔቷን ዩራነስ አገኛት። ምህዋርዋ ተሰልቶ ለብዙ አመታት የዚህች ፕላኔት አቀማመጥ ሰንጠረዥ ተሰብስቦ ነበር። ይሁን እንጂ በ 1840 የተካሄደው የዚህ ሰንጠረዥ ቼክ መረጃው ከእውነታው እንደሚለያይ ያሳያል.

    የሳይንስ ሊቃውንት የዩራነስ እንቅስቃሴ መዛባት የተከሰተው ከኡራነስ የበለጠ ከፀሐይ ርቆ በምትገኝ የማታውቀው ፕላኔት በመሳብ እንደሆነ ጠቁመዋል። ከተሰላው አቅጣጫ መዛባት (በኡራነስ እንቅስቃሴ ውስጥ ያሉ ውጣ ውረዶች) እንግሊዛዊው አዳምስ እና ፈረንሳዊው ሌቨርየር የአለም አቀፍ የስበት ህግን በመጠቀም የዚህን ፕላኔት አቀማመጥ በሰማይ ላይ ያሰላሉ። አዳምስ ሒሳቡን ቀድሞ ያጠናቀቀ ቢሆንም ውጤቱን የዘገበው ታዛቢዎች ግን ለማጣራት አልቸኮሉም። ይህ በእንዲህ እንዳለ ሌቨርየር ስሌቱን ካጠናቀቀ በኋላ ለጀርመናዊው የስነ ፈለክ ተመራማሪ ሃሌ የማታውቀውን ፕላኔት የሚፈልግበትን ቦታ ጠቁሟል። በሴፕቴምበር 28, 1846 በመጀመሪያው ምሽት ሃሌ ቴሌስኮፑን በተጠቀሰው ቦታ እየጠቆመ አዲስ ፕላኔት አገኘ። እሷም ኔፕቱን ትባል ነበር።

    በተመሳሳይ ሁኔታ ፕላኔት ፕሉቶ በመጋቢት 14, 1930 ተገኝቷል. ሁለቱም ግኝቶች "በብዕር ጫፍ ላይ" እንደተደረጉ ይነገራል.

    የአለም አቀፍ የስበት ህግን በመጠቀም የፕላኔቶችን እና የሳተላይቶቻቸውን ብዛት ማስላት ይችላሉ; እንደ በውቅያኖሶች ውስጥ ያለው የውሃ ፍሰት እና ፍሰት እና ሌሎች ብዙ ክስተቶችን ያብራሩ።

    የአጽናፈ ዓለማዊ ስበት ኃይሎች ከሁሉም የተፈጥሮ ኃይሎች ሁሉ በጣም ዓለም አቀፋዊ ናቸው. እነሱ ግዙፍነት ባላቸው አካላት መካከል ይሠራሉ, እና ሁሉም አካላት የጅምላ አላቸው. ለስበት ሃይሎች ምንም እንቅፋት የለም. በማንኛውም አካል በኩል ይሠራሉ.

    ስነ-ጽሁፍ

    1. ኪኮይን አይ.ኬ.፣ ኪኮይን ኤ.ኬ. ፊዚክስ: የመማሪያ መጽሐፍ. ለ 9 ኛ ክፍል. አማካኝ ትምህርት ቤት - ኤም.: ትምህርት, 1992. - 191 p.
    2. ፊዚክስ፡ መካኒክስ። 10ኛ ክፍል: የመማሪያ መጽሐፍ. ለጥልቅ የፊዚክስ ጥናት / ኤም.ኤም. ባላሾቭ፣ አ.አይ. ጎሞኖቫ, ኤ.ቢ. ዶሊትስኪ እና ሌሎች; ኢድ. ጂያ ማይኪሼቫ. - ኤም.: ቡስታርድ, 2002. - 496 p.

    የሁሉም የአጽናፈ ሰማይ አካላት መስተጋብር ባህሪ እና እርስ በእርሳቸው በሚሳቡበት ጊዜ የሚታየው መስተጋብር ይባላል የስበት ኃይል, እና የአጽናፈ ዓለማዊ ስበት ክስተት እራሱ ስበት .

    የስበት መስተጋብርየሚካሄደው በልዩ ዓይነት ጉዳይ ነው የስበት መስክ.

    የስበት ኃይል (የስበት ኃይል)የሚከሰቱት በአካላት የጋራ መሳሳብ ምክንያት ነው እና የግንኙነት ነጥቦቹን በሚያገናኘው መስመር ላይ ይመራሉ.

    ኒውተን የ24 ዓመት ልጅ እያለ በ1666 የስበት ኃይልን መግለጫ ተቀበለ።

    የስበት ህግ: ሁለት አካላት እርስ በርስ ይሳባሉ ከጅምላ አካላት ምርት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ የሚመጣጠን።

    በመካከላቸው ካለው ርቀቶች ጋር ሲነፃፀር የአካሎቹ መጠኖች እዚህ ግባ የማይባሉ ከሆኑ ሕጉ ትክክለኛ ነው። እንዲሁም ቀመሩ የአለም አቀፋዊ የስበት ኃይልን ለማስላት, ለሉላዊ አካላት, ለሁለት አካላት, አንደኛው ኳስ, ሌላኛው ደግሞ የቁሳቁስ ነጥብ ነው.

    የተመጣጠነ ጥምርታ G = 6.68 · 10 -11 ይባላል የስበት ቋሚ.

    አካላዊ ትርጉምየስበት ቋሚው እያንዳንዳቸው 1 ኪሎ ግራም የሚመዝኑ ሁለት አካላት እርስ በርስ በ 1 ሜትር ርቀት ላይ ከሚገኙበት ኃይል ጋር በቁጥር እኩል ነው.

    ስበት

    ምድር በአቅራቢያ ያሉ አካላትን የሚስብበት ኃይል ይባላል ስበት , እና የምድር ስበት መስክ ነው የስበት መስክ .

    የስበት ኃይል ወደ ምድር መሃል, ወደ ታች ይመራል. በሰውነት ውስጥ በተጠራው ነጥብ ውስጥ ያልፋል የስበት ማዕከል. የሲሜትሜትሪ ማእከል ያለው (ኳስ፣ አራት ማዕዘን ወይም ክብ ቅርጽ ያለው ሳህን፣ ሲሊንደር፣ ወዘተ) ያለው የአንድ አይነት አካል የስበት ማእከል በዚህ ማእከል ይገኛል። ከዚህም በላይ፣ ከተሰጠው አካል (ለምሳሌ ቀለበት አጠገብ) ከማናቸውም ነጥቦች ጋር ላይስማማ ይችላል።

    በአጠቃላይ ሁኔታ ፣ መደበኛ ያልሆነ ቅርፅ ያለው ማንኛውም አካል የስበት ማእከልን መፈለግ አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ ፣ ​​​​ከሚከተለው ንድፍ መቀጠል ይኖርበታል-ሰውነት በተለያዩ የአካል ክፍሎች ላይ በቅደም ተከተል በተጣበቀ ክር ላይ ከተሰቀለ ፣ ከዚያ አቅጣጫዎች በክሩ ምልክት የተደረገበት በአንድ ነጥብ ላይ ይቋረጣል, ይህም በትክክል የዚህ አካል ስበት መሃል ነው.

    የስበት ኃይል ሞጁል የሚወሰነው ሁለንተናዊ የስበት ህግን በመጠቀም ነው እና በቀመርው ይወሰናል፡-

    ኤፍ t = mg፣ (2.7)

    g የሰውነት ነፃ መውደቅ ማፋጠን ነው (g=9.8 m/s 2 ≈10 m/s 2)።

    የነፃ ውድቀት ሰ የማፋጠን አቅጣጫ ከስበት ኤፍ ቲ አቅጣጫ ጋር ስለሚጣጣም የመጨረሻውን እኩልነት በቅጹ ላይ እንደገና መፃፍ እንችላለን

    ከ (2.7) ይከተላል ፣ ማለትም ፣ በሜዳው ውስጥ በማንኛውም ቦታ ላይ የሚሠራው የኃይል ሬሾ እና የሰውነት ክብደት በአንድ የተወሰነ ቦታ ላይ የስበት ኃይል መፋጠን ይወስናል።

    ከምድር ገጽ በሰአት ከፍታ ላይ ለሚገኙ ነጥቦች፣ የሰውነት የነጻ መውደቅ ማፋጠን ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው።

    (2.8)

    RZ የምድር ራዲየስ ባለበት; MZ - የምድር ብዛት; h ከሰውነት ስበት ማእከል እስከ ምድር ገጽ ድረስ ያለው ርቀት ነው.

    ከዚህ ቀመር እንደሚከተለው ነው-

    በመጀመሪያየነፃ ውድቀት ማፋጠን በሰውነቱ ብዛት እና መጠን ላይ የተመካ አይደለም ፣

    ሁለተኛ, ከምድር በላይ ከፍታ እየጨመረ ሲሄድ, የነፃ መውደቅ ፍጥነት ይቀንሳል. ለምሳሌ በ 297 ኪ.ሜ ከፍታ ላይ 9.8 ሜ / ሰ 2 ሳይሆን 9 ሜትር / ሰ 2 ይሆናል.

    የስበት ኃይል መፋጠን መቀነስ ማለት ከምድር በላይ ከፍታ ሲጨምር የስበት ኃይልም ይቀንሳል ማለት ነው። አንድ አካል ከምድር ውስጥ በጨመረ መጠን ደካማው ይማርከዋል።

    ከ ቀመር (1.73) ግልጽ ነው g የምድር ራዲየስ R z ይወሰናል.

    ነገር ግን በምድር መገለባበጥ ምክንያት, በተለያዩ ቦታዎች ላይ የተለያየ ትርጉም አለው: ከምድር ወገብ ወደ ምሰሶው ሲንቀሳቀሱ ይቀንሳል. በምድር ወገብ ላይ, ለምሳሌ, ከ 9.780 ሜትር / ሰ 2 ጋር እኩል ነው, እና በፖሊው - 9.832 ሜ / ሰ 2. በተጨማሪም የአካባቢ ጂ እሴቶች ከአማካኝ g av እሴታቸው ሊለያዩ ይችላሉ ምክንያቱም የምድር ቅርፊት እና የከርሰ ምድር አወቃቀር ፣ የተራራ ሰንሰለቶች እና የመንፈስ ጭንቀት እንዲሁም የማዕድን ክምችቶች። በ g እና g cf እሴቶች መካከል ያለው ልዩነት ይባላል የስበት መዛባት;

    አዎንታዊ ያልተለመዱ Δg>0 ብዙውን ጊዜ የብረት ማዕድን ክምችቶችን ያመለክታሉ, እና አሉታዊ ያልተለመዱ Δg<0– о залежах лёгких полезных ископаемых, например нефти и газа.

    የስበት ኃይልን ማፋጠን በትክክል በመለካት የማዕድን ክምችቶችን የመወሰን ዘዴ በተግባር በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል እና ይባላል. የስበት ኃይል ጥናት.

    የኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች የሌላቸው የስበት መስክ አስደናቂ ገጽታ ሁሉን አቀፍ ችሎታው ነው። ልዩ የብረት ማያ ገጾችን በመጠቀም እራስዎን ከኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች መጠበቅ ከቻሉ, ምንም ነገር ከስበት መስክ ሊከላከልልዎ አይችልም: በማንኛውም ቁሳቁሶች ውስጥ ዘልቆ ይገባል.

    እ.ኤ.አ. የካቲት 11 ቀን 2016 በአልበርት አንስታይን የተተነበየለት የስበት ሞገዶች የሙከራ ግኝት ይፋ ሆነ። የስበት ሞገድ በህዋ ውስጥ ተለዋዋጭ የስበት መስክ መስፋፋት ነው። ይህ ሞገድ የሚመነጨው በሚንቀሳቀስ ጅምላ ነው እና ከምንጩ ሊሰበር ይችላል (ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ በተጣደፈ የሚንቀሳቀሰውን ቅንጣት ይሰብራል)። የስበት ሞገዶች ጥናት የአጽናፈ ሰማይን ታሪክ እና ከዚያ በላይ ያለውን ብርሃን ለማብራት ይረዳል ተብሎ ይታመናል.

    እነሱ I. ኒውተን ራሱ የዩኒቨርሳል የስበት ህግን እንዴት እንዳገኘ ተናግሯል ይላሉ። በአንድ ወቅት አንድ ሳይንቲስት በአትክልቱ ውስጥ እየተራመደ ጨረቃን በቀን ሰማይ አየ። በዚያን ጊዜ በዓይኑ ፊት አንድ ፖም ከቅርንጫፍ ወደቀ። በዛን ጊዜ ነበር ኒውተን ፖም መሬት ላይ እንድትወድቅ ያደረጋት እና ጨረቃ በምድር ዙሪያ እንድትዞር ያደረጋት ተመሳሳይ ሃይል ነው ብሎ ያሰበው።

    የስበት መስተጋብርን ማጥናት

    ያለ ምንም ልዩነት, በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያሉ ሁሉም አካላዊ አካላት እርስ በርስ ይሳባሉ - ይህ ክስተት ሁለንተናዊ ስበት ወይም ስበት (ከላቲን ግራቪታስ - ክብደት) ይባላል.

    የስበት መስተጋብር በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ባሉ ሁሉም አካላት ውስጥ ያለ መስተጋብር እና እርስ በእርሳቸው በመሳበታቸው እራሱን ያሳያል።

    ለምሳሌ፣ አሁን እርስዎ እና የመማሪያ መጽሃፉ ከመሬት ስበት ሃይሎች ጋር እየተገናኙ ነው። ነገር ግን በዚህ ሁኔታ, ኃይሎቹ በጣም ትንሽ ከመሆናቸው የተነሳ በጣም ትክክለኛዎቹ መሳሪያዎች እንኳ ሊያገኙዋቸው አይችሉም. የስበት መስህብ ሀይሎች ጎልተው የሚታዩት ቢያንስ አንዱ አካል ከሰማይ አካላት (ከዋክብት፣ ፕላኔቶች፣ ሳተላይቶቻቸው፣ ወዘተ) ጋር የሚወዳደር ብዛት ሲኖረው ብቻ ነው።

    የስበት መስተጋብር የሚከናወነው በልዩ የቁስ አካል - በማንኛውም አካል ዙሪያ ያለው የስበት መስክ - ኮከብ ፣ ፕላኔት ፣ ሰው ፣ መጽሐፍ ፣ ሞለኪውል ፣ አቶም ፣ ወዘተ.

    የአለም አቀፍ የስበት ህግን ማግኘት

    ስለ ስበት ኃይል የመጀመሪያዎቹ መግለጫዎች በጥንት ደራሲዎች ውስጥ ይገኛሉ. ስለዚህም የጥንት ግሪካዊው አሳቢ ፕሉታርክ (46 - 127 ዓ.ም. ገደማ) እንዲህ ሲል ጽፏል:- “ጨረቃ የበረራዋ ኃይል እንደጠፋ፣ እንደ ድንጋይ ወደ ምድር ትወድቅ ነበር።

    በ XVI-XVII ክፍለ ዘመናት. የአውሮፓ ሳይንቲስቶች እንደገና ወደ አካላት የጋራ መሳብ መኖር ወደ ንድፈ ሀሳብ ተመለሱ። አነሳሱ በዋነኛነት በሥነ ፈለክ ጥናት ውስጥ ግኝቶች ነበሩ፡- ኒኮላስ ኮፐርኒከስ (ምስል 33.1) በፀሐይ መሃል ላይ እንዳለ አረጋግጧል።

    ስርዓት እዚያ ፀሐይ አለ, እና ሁሉም ፕላኔቶች በዙሪያው ይሽከረከራሉ; ዮሃንስ ኬፕለር (1571-1630) በፀሐይ ዙሪያ የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህጎችን አገኘ;

    ጋሊልዮ ጋሊሊ ቴሌስኮፕ ፈጠረ እና የጁፒተርን ጨረቃዎች ለማየት ተጠቀመበት።

    ግን ለምንድነው ፕላኔቶች በፀሀይ ዙሪያ የሚሽከረከሩት እና ሳተላይቶች በፕላኔቶች ዙሪያ የሚሽከረከሩት ፣ የጠፈር አካላትን ምህዋር የሚይዘው በምን ሃይል ነው? ይህን ከተረዱት አንዱ እንግሊዛዊው ሳይንቲስት ሮበርት ሁክ (1635-1703) ነው። እንዲህ ሲል ጽፏል:- “ሁሉም የሰማይ አካላት ወደ ማዕከላቸው የሚስብ ነገር አላቸው፤ በዚህ ምክንያት የራሳቸውን ክፍሎች ከመሳብ እና ተለያይተው እንዲበሩ የማይፈቅዱላቸው ነገር ግን በተግባራቸው ውስጥ የሚገኙትን ሌሎች የሰማይ አካላትን ይስባሉ። በሁለቱ አካላት መካከል ያለው የመሳብ ሃይል በቀጥታ ከእነዚህ አካላት ብዛት ጋር የሚመጣጠን እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር የተገላቢጦሽ መሆኑን የጠቆመው አር ሁክ ነበር። ሆኖም፣ ይህ የዩኒቨርሳል የስበት ህግን ባዘጋጀው በ I. ኒውተን ተረጋግጧል፡-

    ሩዝ. 33.2. በኒውተን ሦስተኛው ሕግ መሠረት፣ በአካላት መካከል ያለው የስበት ኃይል የመሳብ ኃይሎች በመጠን እና በአቅጣጫ ተቃራኒ ናቸው።

    ሩዝ. 33.3. ሄንሪ ካቬንዲሽ (1731-1810) - እንግሊዛዊ የፊዚክስ ሊቅ እና ኬሚስት. የምድርን የስበት ቋሚ, የጅምላ እና አማካይ ጥግግት ወስኗል; C. Coulomb የኤሌክትሪክ ክፍያዎች መስተጋብር ህግን ከማግኘቱ ከበርካታ አመታት በፊት

    በማንኛውም ሁለት አካላት መካከል የስበት መስህብ ኃይሎች አሉ (ምስል 33.2) እነዚህ አካላት ከብዙኃኑ ምርት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ እና በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ የሚዛመዱ ናቸው ።

    የአለም አቀፍ የስበት ህግን ማስታወሻ የሚያስታውስህ የየትኛው ህግ የሂሳብ ኖት ነው? ቀመሩን ይፃፉ።

    የስበት ኃይል ቋሚነት ለመጀመሪያ ጊዜ የተለካው በእንግሊዛዊው ሳይንቲስት ሄንሪ ካቨንዲሽ (ምስል 33.3) በ1798 የቶርሽን ሚዛን በመጠቀም ነው።

    የስበት ቋሚው በቁጥር 1 ኪሎ ግራም የሚመዝኑ ሁለት የቁሳቁስ ነጥቦች እርስ በርስ በ 1 ሜትር ርቀት ላይ ከሚገናኙበት ኃይል ጋር እኩል ነው (m 1 = m 2 = 1 kg, and r = 1 m, then F = 6.67 10). -11 ን)

    የዩኒቨርሳል ስበት ህግ በሥርዓተ ፀሐይ ውስጥ የተፈጥሮ እና አርቲፊሻል አካላት እንቅስቃሴን ፣የድርብ ኮከቦችን እንቅስቃሴ ፣የኮከብ ስብስቦችን ፣ወዘተ ጨምሮ በርካታ ክስተቶችን ለመግለጽ ያስችለዋል። የሰማይ አካላት ይሰላሉ, የእንቅስቃሴዎቻቸው ባህሪ, አወቃቀራቸው, ዝግመተ ለውጥ.

    በሚከተሉት ሁኔታዎች ትክክለኛ ውጤቶችን ይሰጣል-


    የአለም አቀፍ የስበት ህግ ተፈጻሚነት ገደቦችን ማወቅ

    ሩዝ. 33.5. የስበት ኃይል በአቀባዊ ወደ ታች ይመራል እና የሰውነት ስበት ማእከል ተብሎ ወደሚጠራው ነጥብ ይተገበራል። ተመሳሳይነት ያለው የተመጣጠነ አካል የስበት ማእከል በሲሜትሪ መሃል ላይ ይገኛል; ከሰውነት ውጭ ሊሆን ይችላል

    ሩዝ. 33.6. ከምድር መሃል ያለው ርቀት r ከምድር ራዲየስ R З ድምር እና ሰውነቱ የሚገኝበት ቁመት h ጋር እኩል ነው.

    1) የአካሎቹ መጠኖች በመካከላቸው ካለው ርቀት ጋር ሲነፃፀሩ ቸል ቢሉ (አካሎቹ እንደ ቁሳቁስ ነጥቦች ሊቆጠሩ ይችላሉ);

    2) ሁለቱም አካላት ክብ ቅርጽ እና የቁስ አካል ስርጭት ካላቸው;

    3) ከአካላቱ አንዱ ኳስ ከሆነ ፣ መጠኑ እና መጠኑ በዚህ ኳስ ወለል ላይ ወይም ከእሱ ርቀት ላይ ከሚገኘው የሌላ አካል ልኬቶች እና ጅምላዎች በእጅጉ የሚበልጡ ናቸው።

    ማስታወሻ! የዩኒቨርሳል ስበት ህግ ልክ እንደ አብዛኞቹ የጥንታዊ መካኒኮች ህግጋት የሚተገበረው የሰውነት አንጻራዊ የእንቅስቃሴ ፍጥነት ከብርሃን ስርጭት ፍጥነት በጣም ያነሰ በሚሆንበት ጊዜ ብቻ ነው። በጥቅሉ ሲታይ, ስበት በ A. Einstein በተፈጠረ አጠቃላይ የአንፃራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ ይገለጻል.

    የምድርን የስበት ኃይል በፀሐይ ላይ ስናሰላ የአለም አቀፍ የስበት ህግን ለምን መጠቀም እንችላለን? ጨረቃ ወደ ምድር? ሰው ወደ ምድር (ምስል 33.4 ይመልከቱ)?

    የስበት ኃይልን ይወስኑ

    የስበት ኃይል P የስበት ኃይል ምድር (ወይም ሌላ የስነ ፈለክ አካል) በላዩ ላይ ወይም በአቅራቢያው የሚገኙትን አካላት ወደ ራሱ የሚስብበት ኃይል ነው (ምስል 33.5)*.

    በአለምአቀፍ የስበት ህግ መሰረት፣ በመሬት አቅራቢያ በሚገኝ አካል ላይ የሚሠራው የስበት ሞጁል ^ ስበት ቀመሩን በመጠቀም ሊሰላ ይችላል።

    የት G የስበት ቋሚ ነው; ሜትር - የሰውነት ክብደት; MZ የምድር ብዛት ነው; r = R З + h ከምድር መሃል ወደ ሰውነት ያለው ርቀት ነው (ምስል 33.6).

    የስበት መፋጠን ምንድነው?

    የአካላት መውደቅ በመጀመሪያ በጋሊልዮ ጋሊሊ ያጠና ነበር, እሱም በሙከራ አረጋግጧል: የብርሃን አካላት በትንሽ ፍጥነት የሚወድቁበት ምክንያት የአየር መቋቋም ነው; አየር በሌለበት, ሁሉም አካላት - የጅምላ, መጠን, ቅርጽ ምንም ይሁን ምን - በተመሳሳይ ፍጥነት ወደ ምድር ይወድቃሉ. ለዚህ ዓላማ ልዩ መሣሪያ በሠራው አይዛክ ኒውተን የበለጠ ትክክለኛ ሙከራዎች ተካሂደዋል - የኒውተን ቱቦ። ሙከራዎች እንደሚያሳዩት: በቫኩም ውስጥ, የእርሳስ እንክብሎች, የቡሽ እና የወፍ ላባ እኩል ወድቀዋል (ሀ) በአየር ላይ ላባው ያለምንም ተስፋ ወደ ኋላ ወደቀ (ለ).

    የሰውነት እንቅስቃሴ በስበት ኃይል ተጽእኖ ስር ብቻ ነፃ መውደቅ ይባላል.

    በነጻ ውድቀት ፣ በሰውነት ላይ የሚሠራው የስበት ኃይል በማንኛውም ኃይል አይካስም ፣ ስለሆነም በኒውተን ሁለተኛ ሕግ መሠረት ሰውነት በፍጥነት ይንቀሳቀሳል። ይህ ማጣደፍ የስበት ማጣደፍ ይባላል እና በምልክት ሰ ይገለጻል፡

    ልክ እንደ ስበት፣ የስበት ኃይል መፋጠን ሁል ጊዜ በአቀባዊ ወደ ታች ይመራል።

    ሰውነቱ በየትኛውም አቅጣጫ ቢንቀሳቀስ. ከቀመር g=-^ከባድ/^·፡

    ስለዚህ ፣ የስበት ኃይልን ለመወሰን ሁለት ቀመሮች አሉን-

    የነፃ ውድቀትን ፍጥነት ለማስላት ቀመር ከዚህ እናገኛለን

    የመጨረሻው ቀመር ትንታኔ ያሳያል-

    1. የነፃ ውድቀት ማፋጠን በሰውነት ብዛት ላይ የተመካ አይደለም (በጋሊሊዮ የተረጋገጠ)።

    2. የስበት መፋጠን በከፍታ መጠን ይቀንሳል ሸ ሰውነቱ ከምድር ገጽ በላይ የሚገኝበት እና ጉልህ ለውጥ የሚከሰተው h በአስር እና በመቶዎች የሚቆጠሩ ኪሎ ሜትሮች ከሆነ (በ h = 100 ኪ.ሜ ከፍታ ላይ የስበት ኃይል ፍጥነት ይቀንሳል) በ 0.3 ሜትር / ከ 2 ብቻ).

    3. ሰውነቱ በምድር ላይ (h = 0) ወይም በበርካታ ኪሎሜትሮች ከፍታ ላይ ከሆነ.

    ሩዝ. 33.7. በምድር ወገብ ላይ ያለው የስበት ማጣደፍ ሞጁል ከጂ ምሰሶው ትንሽ ያነሰ ነው።< g^

    በምድር መሽከርከር ምክንያት, እና እንዲሁም የምድር ቅርጽ geoid (የምድር ኢኳቶሪያል ራዲየስ ከዋልታ ራዲየስ 21 ኪሎ ሜትር ይበልጣል) በመኖሩ ምክንያት የነፃ ውድቀት ፍጥነት በጂኦግራፊያዊ ላይ የተመሰረተ ነው. የቦታው ኬክሮስ (ምስል 33.7).

    ከ 7 ኛ ክፍል የፊዚክስ ኮርስ g ~ 10 N/kg መሆኑን ያውቃሉ። 1 N/kg = 1 m/s 2 መሆኑን አረጋግጥ።

    እናጠቃልለው

    በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ባሉ ሁሉም አካላት ውስጥ ያለው መስተጋብር እና እርስ በእርሳቸው በሚሳቡበት ጊዜ የሚታየው መስተጋብር ስበት ይባላል። የስበት መስተጋብር የሚከናወነው ልዩ የቁስ አካል - የስበት መስክን በመጠቀም ነው።

    የዩኒቨርሳል የስበት ህግ፡ በሁለቱም አካላት መካከል የስበት መስህብ ሃይል አለ ይህም የእነዚህ አካላት ስብስብ ምርት በቀጥታ የሚመጣጠን እና ከርቀት ካሬው ጋር የሚመጣጠን ነው።

    የስበት ቋሚ.

    ምድር በላዩ ላይ ወይም በአጠገቡ የሚገኙትን አካላት የምትስብበት ኃይል የስበት ኃይል ይባላል። የስበት ኃይል በአቀባዊ ወደ ታች ይመራል፣ በሰውነቱ የስበት ማእከል እና ሞጁሉ ላይ ይተገበራል።

    ቀመሮችን በመጠቀም ይሰላል-

    በእነርሱ መካከል:

    የአካላት እንቅስቃሴ በስበት ኃይል ስር ብቻ ነፃ መውደቅ ይባላል። ይህ ማጣደፍ ሁል ጊዜ በአቀባዊ ወደ ታች ይመራል እና በሰውነቱ ብዛት ላይ የተመካ አይደለም። በምድር ገጽ ላይ g ~ 9.8 ሜ / ሰ 2 .

    ጥያቄዎችን ይቆጣጠሩ

    1. ምን መስተጋብር የስበት ኃይል ይባላል? ምሳሌዎችን ስጥ።

    2. የአለማቀፋዊ የስበት ህግን ይቅረጹ እና ይፃፉ. 3. የስበት ቋሚ አካላዊ ትርጉም ምንድን ነው? ከምን ጋር እኩል ነው? 4. የአጽናፈ ዓለማዊ የስበት ህግ ተፈጻሚነት ገደቦች ምንድን ናቸው? 5. የስበት ኃይልን ይግለጹ. በየትኛው ቀመሮች ነው የሚሰላው እና እንዴት ነው የሚመራው? 6. የነፃ ውድቀት ማፋጠን በምን ምክንያቶች ላይ የተመሰረተ ነው?


    የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ቁጥር 33

    1. የ 7.52 N የስበት ኃይል በጨረቃ ላይ ቢሰራ የሰውነትን ክብደት ይወስኑ በምድር ላይ በዚህ አካል ላይ ምን ዓይነት የስበት ኃይል ይሠራል? በጨረቃ ላይ የነፃ መውደቅ ፍጥነት 1.6 ሜ / ሰ 2 ነው.

    2. የሁለት ውቅያኖስ መስመሮችን የመሳብ ኃይልን ለማስላት የአለም አቀፍ የስበት ህግን በመጠቀም ይቻላልን (ሥዕሉን ይመልከቱ)?

    3. በሁለቱ ኳሶች መካከል ያለው የስበት ኃይል እንዴት ይለዋወጣል?

    4. ጂ. ካቨንዲሽ የስበት ኃይልን በመለካት የምድርን ብዛት ማወቅ ችሏል፣ ከዚያም “ምድርን መዘንኩ” በማለት በኩራት ተናግሯል።

    ራዲየስ (R 3 «6400 ኪ.ሜ) ፣ በምድራችን ላይ ያለውን የስበት ፍጥነት እና የስበት ቋሚውን በማወቅ የምድርን ብዛት ይወስኑ።

    5. የምድር ሶስት ራዲየስ ጋር እኩል በሆነ ከፍታ ላይ የስበት ኃይልን ማፋጠን ይወስኑ.

    6. የክብደቱ መጠን እና ራዲየስ ከምድር ክብደት እና ራዲየስ በእጥፍ የሚበልጥ በፕላኔቷ ገጽ ላይ ያለውን የስበት ፍጥነት ይወስኑ።

    7. ተጨማሪ የመረጃ ምንጮችን ተጠቀም እና በስርዓተ ፀሐይ ፕላኔቶች ላይ የነፃ ውድቀትን ማጣደፍን ተማር. በየትኛው ፕላኔት ላይ ያነሰ ክብደት ያገኛሉ? የእርስዎ ብዛት ያነሰ ይሆናል?

    8. የሰውነት እንቅስቃሴ እኩልነት፡ χ = -5ί + 5ί 2. የሰውነት የመጀመሪያ ፍጥነት እና ፍጥነት ምንድ ናቸው? ከየትኛው የጊዜ ክፍተት በኋላ ሰውነት የእንቅስቃሴውን አቅጣጫ ይለውጣል?

    የሙከራ ተግባር

    መደበኛ ያልሆነ የጂኦሜትሪክ ቅርፅ አካል የስበት ማእከል በማናቸውም ሁለት ጽንፍ ቦታዎች ላይ ተለዋጭ በማንጠልጠል ሊወሰን ይችላል (ሥዕሉን ይመልከቱ)። ከወፍራም ወረቀት ወይም ካርቶን የማንኛውም ቅርጽ ምስል ይቁረጡ እና የስበት ማዕከሉን ይወስኑ። ምስሉን ከስበት ማእከል ጋር በመርፌ ወይም በብዕር ነጥብ ላይ ያድርጉት። አሃዙ ሚዛኑን የጠበቀ መሆኑን ያረጋግጡ። ለሙከራው እቅድ ይፃፉ.

    በዩክሬን ውስጥ ፊዚክስ እና ቴክኖሎጂ

    በ 1918 የተመሰረተው የኦዴሳ ብሄራዊ ፖሊቴክኒክ ዩኒቨርሲቲ ዛሬ በዩክሬን ከሚገኙት መሪ የቴክኒክ የትምህርት ተቋማት አንዱ ነው.

    እንደነዚህ ያሉ ሳይንቲስቶች ስም የኖቤል ተሸላሚ I.E. Tamm, academicians L.I. Mandelstam, N.D. Papaleksi, A.G. Amelin, M.A. Aganin, ፕሮፌሰሮች K.S. Zavriev, C.D. Clark, I. Yu. Timchenko እና ሌሎችም.

    ድንቅ መሐንዲሶች፣ ዲዛይነሮች፣ ሳይንቲስቶች እና ፈጣሪዎች በኦዴሳ ፖሊ ቴክኒክ ዩኒቨርሲቲ አጥንተው ሠርተዋል-V.I. Atroshchenko, G.K. Boreskov, A.A. Ennan, A.E. Nudelman, A.F. Dashchenko, L.I. Gutenmacher, G.K. Suslov, V. V.I.Azhogin, L.S.V. Paster, L.I. A. V. Yakimov እና ሌሎች.

    በኦዴሳ ፖሊቴክኒክ የሳይንሳዊ ምርምር እና የሰራተኞች ስልጠና ዋና አቅጣጫዎች ሜካኒካል ኢንጂነሪንግ ፣ ኢነርጂ ፣ ኬሚካል ቴክኖሎጂ ፣ በኮምፒዩተር የተዋሃዱ የቁጥጥር ስርዓቶች ፣ ሬዲዮ ኤሌክትሮኒክስ ፣ ኤሌክትሮሜካኒክስ ፣ የመረጃ ቴክኖሎጂ ፣ ቴሌኮሙኒኬሽን ናቸው ።

    ከ 2010 ጀምሮ የዩኒቨርሲቲው ሬክተር Gennady Aleksandrovich Oborsky, የቴክኒክ ሳይንስ ዶክተር, ፕሮፌሰር, ተለዋዋጭ እና የቴክኖሎጂ ስርዓቶች አስተማማኝነት መስክ ውስጥ ታዋቂ ስፔሻሊስት.

    ይህ የመማሪያ መጽሐፍ ቁሳቁስ ነው።



    በተጨማሪ አንብብ፡-