Gravitatsiya harakati. Gravitatsion kuchlar: ta'rifi, formulasi, turlari

Men o'zimning imkonim va imkoniyatlarimdan kelib chiqib, yoritishga batafsilroq e'tibor berishga qaror qildim. ilmiy meros Akademik Nikolay Viktorovich Levashov, chunki bugungi kunda uning asarlari chinakam erkin va aqlli odamlar jamiyatida bo'lishi kerakligi talabida emasligini ko'raman. odamlar hali ham tushunmaslik uning kitoblari va maqolalarining qadri va ahamiyati, chunki ular biz so'nggi bir-ikki asr davomida yashayotgan yolg'onning ko'lamini anglamaydilar; Biz tanish va shuning uchun haqiqat deb hisoblagan tabiat haqidagi ma'lumotni tushunmayapman 100% yolg'on; va ular haqiqatni yashirish va to'g'ri yo'nalishda rivojlanishimizga to'sqinlik qilish uchun ataylab bizga yuklangan ...

Tortishish qonuni

Nega biz bu tortishish bilan kurashishimiz kerak? U haqida biz bilmagan boshqa narsa bormi? Nimasiz! Biz allaqachon tortishish haqida ko'p narsalarni bilamiz! Misol uchun, Vikipediya bizga xushmuomalalik bilan xabar beradi « tortishish kuchi (diqqatga sazovor joy, butun dunyo bo'ylab, tortishish kuchi) (lot. gravitas - "tortishish" dan) - barcha moddiy jismlar o'rtasidagi universal fundamental o'zaro ta'sir. Past tezliklar va zaif tortishish o'zaro ta'sirini yaqinlashtirishda u Nyutonning tortishish nazariyasi bilan tavsiflanadi, umumiy holatda u Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasi bilan tavsiflanadi ... " Bular. Oddiy qilib aytganda, ushbu Internet suhbatdoshi tortishish barcha moddiy jismlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir ekanligini aytadi va undan ham soddaroq - o'zaro jalb qilish moddiy jismlar bir-biriga.

Bunday fikrning paydo bo'lishi biz o'rtoqdan qarzdormiz. Isaak Nyuton, 1687 yilda kashfiyot uchun hisoblangan "Og'irlik qonuni", unga ko'ra, barcha jismlar bir-biriga o'zlarining massalariga mutanosib ravishda va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional ravishda tortiladi. Men bundan xursandman O'rtoq. Isaak Nyuton “Pedia”da Yo‘ldoshdan farqli o‘laroq, oliy ma’lumotli olim sifatida tasvirlangan. kim kashf etgan elektr energiyasi

Comdan kelib chiqadigan "Jalb qilish kuchi" yoki "Og'irlik kuchi" ning o'lchamiga qarash qiziq. Isaak Nyuton, quyidagi shaklga ega: F=m 1 *m2 /r2

Numerator ikki jismning massalari ko'paytmasidir. Bu "kilogramm kvadrat" o'lchamini beradi - kg 2. Denominator "masofa" kvadratidir, ya'ni. kvadrat metr - m 2. Ammo kuch g'alati bilan o'lchanmaydi kg 2 / m 2, va bundan ham g'alati kg * m / s 2! Bu nomuvofiqlik bo'lib chiqadi. Uni olib tashlash uchun "olimlar" koeffitsient deb ataladigan narsani o'ylab topdilar. "tortishish doimiysi" G , taxminan teng 6,67545x10 -11 m?/(kg s?). Agar biz hamma narsani ko'paytirsak, biz "Gravity" ning to'g'ri o'lchamini olamiz kg * m / s 2, va bu abrakadabra fizikada deyiladi "nyuton", ya'ni. Bugungi fizikada kuch "" bilan o'lchanadi.

Qiziqarli: nima jismoniy ma'no koeffitsientga ega G , natijani kamaytiradigan narsa uchun 600 milliard marta? Yo'q! "Olimlar" buni "proporsionallik koeffitsienti" deb atashgan. Va ular uni olib kelishdi moslashish uchun o'lchov va natija eng kerakli ostida! Bugungi kunda bizda shunday ilm bor ... Shuni ta'kidlash kerakki, olimlarni chalkashtirib yuborish va qarama-qarshiliklarni yashirish uchun o'lchov tizimlari fizikada bir necha bor o'zgargan - deb ataladigan narsa. "birliklar tizimlari". Mana, ulardan ba'zilarining nomlari, bir-birini almashtirib, keyingi niqoblarni yaratish zarurati tug'ildi: MTS, MKGSS, SGS, SI ...

O'rtoqdan so'rash qiziq bo'lardi. Ishoq: a u qanday taxmin qildi jismlarni bir-biriga jalb qilishning tabiiy jarayoni borligini? U qanday taxmin qildi"Jalb qilish kuchi" ularning yig'indisi yoki farqiga emas, balki ikki jismning massalari mahsulotiga mutanosib bo'ladimi? Qanday qilib u bu kuch kubga, ikki barobarga yoki kasr kuchiga emas, balki jismlar orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional ekanligini shunchalik muvaffaqiyatli tushundi? Qayerda o'rtoqda 350 yil oldin bunday tushunarsiz taxminlar paydo bo'lganmi? Axir, u bu sohada hech qanday tajriba o'tkazmagan! Va agar siz tarixning an'anaviy versiyasiga ishonsangiz, o'sha kunlarda hatto hukmdorlar ham hali to'liq teng emas edilar, ammo bu erda shunday tushunarsiz, shunchaki fantastik tushuncha! Qayerda?

Ha hech qayerdan! Tov. Ishoq bunday narsalarni bilmas edi va u hech narsani tekshirmadi va ochilmadi. Nega? Chunki aslida jismoniy jarayon " diqqatga sazovor joy tel" bir-biriga mavjud emas, va shunga ko'ra, bu jarayonni tavsiflovchi qonun yo'q (bu quyida ishonchli tarzda isbotlanadi)! Aslida, o'rtoq Nyuton bizning noaniq, shunchaki nisbat berilgan"Umumjahon tortishish" qonunining kashf etilishi, bir vaqtning o'zida unga "klassik fizikaning asoschilaridan biri" unvoni berilgan; xuddi o'sha paytda O'rtoqga nisbat berilganidek. bene Franklin, bor edi 2 sinf ta'lim. "O'rta asrlar Evropasida" bu sodir bo'lmadi: nafaqat fanlar, balki hayot bilan ham juda ko'p keskinlik bor edi ...

Ammo, baxtimizga, o'tgan asrning oxirida rus olimi Nikolay Levashov "alifbo va grammatika" bergan bir nechta kitoblarni yozgan. buzilmagan bilim; ilgari yo'q qilingan ilmiy paradigmani yerliklarga qaytardi, uning yordami bilan oson tushuntiriladi yerdagi tabiatning deyarli barcha "echib bo'lmaydigan" sirlari; Olam tuzilishi asoslarini tushuntirib berdi; barcha sayyoralarda qanday sharoitlarda zarur va etarli sharoitlar paydo bo'lishini ko'rsatdi, Hayot- tirik materiya. U qanday materiyani tirik deb hisoblash mumkinligini tushuntirib berdi jismoniy ma'no tabiiy jarayon deb ataladi hayot". Keyin u "tirik materiya" qachon va qanday sharoitda ega bo'lishini tushuntirdi Intellekt, ya'ni. mavjudligini anglaydi - aqlli bo'ladi. Nikolay Viktorovich Levashov kitoblarida va filmlarida odamlarga juda ko'p etkazgan buzilmagan bilim. U nima ekanligini ham tushuntirdi "tortishish", qaerdan keladi, u qanday ishlaydi, uning haqiqiy jismoniy ma'nosi nima. Bularning barchasi kitoblarda yozilgan va. Va endi "Umumjahon tortishish qonuni" bilan shug'ullanamiz ...

"Og'irlik qonuni" - bu yolg'on!

Nega men fizikani, Yo‘ldoshning “kashfiyotini” bunchalik dadil va ishonch bilan tanqid qilaman. Isaak Nyuton va "buyuk" "Umumjahon tortishish qonuni" ning o'zi? Ha, chunki bu “Qonun” fantastika! Aldash! Badiiy adabiyot! Dunyo ilm-fanini boshi berk ko'chaga olib boradigan butun dunyo bo'ylab firibgarlik! Mashhur "Nisbiylik nazariyasi" o'rtoq bilan bir xil maqsadlar bilan bir xil firibgarlik. Eynshteyn.

Isbotmi? Agar xohlasangiz, mana ular: juda aniq, qat'iy va ishonchli. Ularni muallif O.X. Derevenskiy o'zining ajoyib maqolasida. Maqola juda katta hajmli bo'lganligi sababli, men bu erda "Umumjahon tortishish qonuni" ning yolg'onligini tasdiqlovchi ba'zi dalillarning juda qisqacha versiyasini keltiraman va tafsilotlarga qiziqqan fuqarolar qolganini o'zlari o'qiydilar. .

1. Bizning quyoshimizda tizimi faqat sayyoralar va Yerning sun'iy yo'ldoshi Oyda tortishish kuchi mavjud. Boshqa sayyoralarning sun'iy yo'ldoshlari va ularning olti o'ndan ortiqlari bor, tortishish kuchiga ega emas! Bu ma'lumotlar butunlay ochiq, ammo "ilmiy" odamlar tomonidan reklama qilinmaydi, chunki bu ularning "ilmi" nuqtai nazaridan tushunarsizdir. Bular. b haqida Quyosh sistemamizdagi aksariyat jismlar tortishish kuchiga ega emas – ular bir-birini tortmaydi! Va bu "Umumiy tortishish qonuni" ni butunlay rad etadi.

2. Genri Kavendish tajribasi massiv blankalarni bir-biriga jalb qilish jismlar o'rtasida tortishish mavjudligining inkor etilmaydigan dalili hisoblanadi. Biroq, soddaligiga qaramay, bu tajriba hech qanday joyda ochiq takrorlanmaydi. Ko'rinishidan, bu ba'zi odamlar bir vaqtlar e'lon qilgan effektni bermaydi. Bular. bugungi kunda, qat'iy tekshirish imkoniyati bilan, tajriba tanalar o'rtasida hech qanday tortishuvni ko'rsatmaydi!

3. Sun'iy sun'iy yo'ldoshning uchirilishi asteroid atrofidagi orbitaga. Fevral oyining o'rtalarida 2000 amerikaliklar kosmik zondni haydashdi YAQIN asteroidga etarlicha yaqin Eros, tezlikni tenglashtirdi va Erosning tortishish kuchi bilan probni qo'lga olishni kuta boshladi, ya'ni. sun'iy yo'ldosh asteroidning tortishish kuchi bilan muloyimlik bilan tortilganda.

Lekin negadir birinchi uchrashuv natija bermadi. Erosga taslim bo'lishga ikkinchi va undan keyingi urinishlar aynan bir xil ta'sir ko'rsatdi: Eros Amerika tekshiruvini jalb qilishni xohlamadi. YAQIN, va vosita ishlamasdan, zond Eros yaqinida qolmadi . Bu kosmik sana hech narsa bilan yakunlanmadi. Bular. diqqatga sazovor joy yo'q massasi bo'lgan prob o'rtasida 805 kg va undan ortiq og'irlikdagi asteroid 6 trillion tonnani topa olmadi.

Bu erda NASAdagi amerikaliklarning tushunarsiz o'jarligini ta'kidlamaslik mumkin emas, chunki rus olimi Nikolay Levashov, o'sha paytda u butunlay normal mamlakat deb hisoblagan Qo'shma Shtatlarda yashab, yozgan, ingliz tiliga tarjima qilgan va nashr etilgan. 1994 o'zining mashhur kitobining yili bo'lib, unda u NASA mutaxassislari tadqiqot o'tkazish uchun bilishlari kerak bo'lgan hamma narsani tushuntirib berdi. YAQIN kosmosda keraksiz temir bo'lagi sifatida osilgan emas, balki jamiyatga hech bo'lmaganda foyda keltirgan. Ammo, aftidan, haddan tashqari o'zini-o'zi mag'rurlik u erdagi "olimlar"ni hiyla-nayrang qildi.

4. Keyingi urinib ko'ring asteroid bilan erotik tajribani takrorlang yapon. Ular Itokava nomli asteroidni tanladilar va 9-may kuni jo‘natdilar 2003 yil unga bir zond ("Falcon") deb nomlangan. Sentyabrda 2005 yili zond asteroidga 20 km masofada yaqinlashdi.

"Axmoq amerikaliklar" tajribasini hisobga olgan holda, aqlli yaponlar o'zlarining zondlarini bir nechta dvigatellar va lazer masofa o'lchagichlari bo'lgan avtonom qisqa masofali navigatsiya tizimi bilan jihozladilar, shunda u asteroidga yaqinlashishi va uning atrofida avtomatik ravishda harakatlanishi mumkin edi. yer operatorlari. “Ushbu dasturning birinchi raqami asteroid yuzasiga kichik tadqiqotchi robotning qo‘nishi bilan komediya stendlari bo‘ldi. Zond hisoblangan balandlikka tushdi va sekin va silliq yuzaga tushishi kerak bo'lgan robotni ehtiyotkorlik bilan tushirdi. Lekin... tushmadi. Sekin va silliq u olib ketdi asteroiddan uzoqroq joyda. U erda u g'oyib bo'ldi ... Dasturning navbatdagi soni, yana, "tuproq namunasini olish uchun" yuzaga zondning qisqa qo'nishi bilan komediya nayrangi bo'lib chiqdi. Bu komediya sifatida chiqdi, chunki lazerli masofa o'lchagichlarning eng yaxshi ishlashini ta'minlash uchun asteroid yuzasiga aks ettiruvchi marker to'pi tashlangan. Bu to‘pda ham dvigatellar yo‘q edi va... qisqasi, to‘g‘ri joyida to‘p yo‘q edi... Demak, yaponiyalik Sokol Itokavaga qo‘ndimi, o‘tirsa, unga nima qildi, fan. bilmaydi ... "Xulosa: Yaponiyaning Xayabusa mo''jizasini kashf eta olmadi diqqatga sazovor joy yo'q zond tuproqlari orasida 510 kg va massali asteroid 35 000 tonnani tashkil etadi.

Alohida ta'kidlashni istardimki, rus olimi tomonidan tortishish tabiatining to'liq izohi. Nikolay Levashov birinchi marta nashr etgan kitobida bergan 2002 yil - yapon "Falcon" boshlanishidan deyarli bir yarim yil oldin. Va shunga qaramay, yapon "olimlari" amerikalik hamkasblari izidan borishdi va barcha xatolarini, shu jumladan qo'nishda ham ehtiyotkorlik bilan takrorladilar. Mana shunday qiziqarli davomiylik "ilmiy tafakkur" ...

5. Issiq chaqnashlar qayerdan kelib chiqadi? Adabiyotda tasvirlangan juda qiziqarli hodisa, yumshoq qilib aytganda, mutlaqo to'g'ri emas. “... Darsliklar bor fizika, bu erda nima bo'lishi kerakligi yozilgan - "umumjahon tortishish qonuni" ga muvofiq. Shuningdek, darsliklar mavjud okeanografiya, qayerda ular nima ekanligi yozilgan, suv toshqini, aslida.

Agar bu erda universal tortishish qonuni ishlasa va okean suvi, shu jumladan Quyosh va Oyga jalb qilinsa, to'lqinlarning "fizik" va "okeanografik" naqshlari mos kelishi kerak. Xo'sh, ular mos keladimi yoki yo'qmi? Ma'lum bo'lishicha, ular bir-biriga mos kelmaydi, deyish hech narsa demaslikdir. Chunki "jismoniy" va "okeanografik" suratlarning umuman aloqasi yo'q umumiy narsa...To?lqinlar hodisalarining haqiqiy manzarasi nazariydan – sifat jihatidan ham, miqdoriy jihatdan ham shunchalik farq qiladiki, bunday nazariya asosida suv toshqini haqida bashorat qilish mumkin. imkonsiz. Ha, hech kim buni qilishga urinmayapti. Axir aqldan ozgan emas. Ular buni qiladilar: har bir port yoki boshqa diqqatga sazovor joy uchun okean sathining dinamikasi faqat topilgan amplitudalar va fazalar bilan tebranishlar yig'indisi bilan modellashtirilgan. empirik tarzda. Va keyin ular bu tebranishlar summasini oldinga ekstrapolyatsiya qilishadi - shuning uchun siz oldindan hisob-kitoblarni olasiz. Kema kapitanlari xursand - xo'p! .. "Bularning barchasi bizning yer yuzidagi to'lqinlarimizni anglatadi. itoat qilma"Umumjahon tortishish qonuni".

Haqiqatan ham tortishish nima

Gravitatsiyaning haqiqiy tabiati zamonaviy tarixda birinchi marta akademik Nikolay Levashov tomonidan fundamental ilmiy ishida aniq tasvirlangan. O'quvchi tortishish haqida nima yozilganligini yaxshiroq tushunishi uchun men bir oz dastlabki tushuntirish beraman.

Atrofimizdagi joy bo'sh emas. Bularning barchasi akademik N.V. Levashov nomi berilgan "birinchi masala". Ilgari olimlar bu g'alayonning barchasini materiya deb atashgan "efir" va hatto uning mavjudligining ishonchli dalillarini oldi (Nikolay Levashovning "Koinot nazariyasi va ob'ektiv haqiqat" maqolasida tasvirlangan Dayton Millerning mashhur tajribalari). Zamonaviy "olimlar" ancha oldinga borishdi va endi ular "efir" chaqirdi "qorong'u materiya". Katta taraqqiyot! "Efir"dagi ba'zi moddalar bir-biri bilan u yoki bu darajada o'zaro ta'sir qiladi, ba'zilari esa yo'q. Va ba'zi bir boshlang'ich materiya bir-biri bilan o'zaro ta'sir qila boshlaydi, makonning ma'lum egriligida (heterojenlik) o'zgargan tashqi sharoitlarga tushadi.

Kosmosning egriligi turli xil portlashlar, jumladan "supernovalar portlashlari" natijasida paydo bo'ladi. « O'ta yangi yulduz portlaganda, tosh otilgandan keyin suv yuzasida paydo bo'ladigan to'lqinlarga o'xshab kosmosning o'lchamidagi tebranishlar sodir bo'ladi. Portlash paytida chiqarilgan materiya massalari yulduz atrofidagi bo'shliqning o'lchovliligidagi bu bir xilliklarni to'ldiradi. Ushbu materiya massalaridan sayyoralar ( va ) shakllana boshlaydi ... "

Bular. Sayyoralar negadir zamonaviy "olimlar" ta'kidlaganidek, kosmik qoldiqlardan hosil bo'lmaydi, balki yulduzlar materiyasidan va boshqa birlamchi moddalardan sintezlanadi, ular kosmosning mos nomutanosibliklarida bir-biri bilan o'zaro ta'sir qila boshlaydi va shunday nomlanadi. "gibrid materiya". Aynan shu "gibrid moddalar" dan sayyoralar va bizning kosmosimizdagi boshqa narsalar shakllanadi. bizning sayyoramiz, xuddi boshqa sayyoralar singari, bu shunchaki "tosh bo'lagi" emas, balki bir-biriga ulangan bir nechta sharlardan tashkil topgan juda murakkab tizimdir (qarang). Eng zich sfera "jismoniy zichlik darajasi" deb ataladi - bu biz ko'rib turgan narsadir. jismoniy dunyo. Ikkinchi zichlik nuqtai nazaridan, bir oz kattaroq shar deb ataladi. sayyoramizning "efir moddiy darajasi". Uchinchi soha - "astral moddiy daraja". 4 shar - sayyoramizning "birinchi aqliy darajasi". Beshinchisi shar sayyoraning "ikkinchi aqliy darajasi" dir. Va oltinchi shar sayyoraning "uchinchi aqliy darajasi" dir.

Bizning sayyoramiz faqat deb hisoblanishi kerak bu oltitaning jami sharlar- sayyoraning oltita moddiy darajasi bir-biriga ulangan. Faqat shu holatdagina sayyoramizning tuzilishi va xususiyatlari va tabiatda sodir bo'ladigan jarayonlar haqida to'liq tasavvurga ega bo'lish mumkin. Bizning sayyoramizning jismoniy zich sferasidan tashqarida sodir bo'layotgan jarayonlarni hali kuzata olmasligimiz "u erda hech narsa yo'q" degani emas, faqat hozirgi vaqtda bizning his-tuyg'u organlarimiz tabiatan bu maqsadlarga moslashtirilmagan. Va yana bir narsa: bizning koinotimiz, bizning Yer sayyoramiz va bizning koinotimizdagi boshqa barcha narsalar shundan iborat Yetti birlamchi moddalarning har xil turlari birlashgan olti gibrid materiallar. Va u ilohiy ham, yagona ham emas. Bu shakllangan heterojenlik xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, bizning koinotimizning faqat sifatli tuzilishi.

Davom etaylik: sayyoralar buning uchun mos bo'lgan xususiyat va sifatlarga ega bo'lgan bir hil bo'lmagan kosmik sohalarda tegishli birlamchi materiyaning birlashishi natijasida hosil bo'ladi. Ammo bu erda, kosmosning barcha boshqa mintaqalarida bo'lgani kabi, juda ko'p asosiy materiya gibrid moddalar bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan yoki juda zaif ta'sir qiluvchi har xil turdagi (materiyaning erkin shakllari). Heterojenlik maydoniga kirganda, bu birlamchi moddalarning ko'pchiligi bu heterojenlikdan ta'sirlanadi va fazoning gradientiga (farqiga) mos ravishda uning markaziga shoshiladi. Va agar sayyora bu xilma-xillikning markazida allaqachon shakllangan bo'lsa, unda birlamchi materiya geterogenlik markaziga (va sayyoraning markaziga) qarab harakat qiladi. yo'nalishli oqim, deb atalmishni yaratadi. tortishish maydoni. Va, shunga ko'ra, ostida tortishish kuchi siz va men birlamchi materiyaning yo'naltirilgan oqimining uning yo'lidagi hamma narsaga ta'sirini tushunishimiz kerak. Ya'ni, sodda qilib aytganda, tortishish - bu bosim moddiy ob'ektlarni birlamchi moddalar oqimi orqali sayyora yuzasiga.

Shundaymi, haqiqat go'yoki hamma joyda hech qanday aniq sababsiz mavjud bo'lgan "o'zaro tortishish" haqidagi uydirma qonunidan juda farq qiladi. Haqiqat ancha qiziqarli, ancha murakkab va ayni paytda ancha sodda. Shuning uchun haqiqiy tabiiy jarayonlar fizikasini fantastikadan ko'ra tushunish osonroq. Haqiqiy bilimlardan foydalanish esa haqiqiy kashfiyotlarga va bu kashfiyotlardan unumli foydalanishga olib keladi va barmoqdan so'rilmaydi.

tortishish kuchiga qarshi

Bugungi ilmiy misol sifatida uyat"yorug'lik nurlari katta massalar yonida egilib turishi" haqidagi "olimlarning" tushuntirishlarini qisqacha tahlil qilish mumkin va shuning uchun yulduzlar va sayyoralar bizdan nimani yashirayotganini ko'rishimiz mumkin.

Haqiqatan ham, biz Kosmosdagi boshqa ob'ektlar tomonidan bizdan yashiringan narsalarni kuzatishimiz mumkin, ammo bu hodisa ob'ektlarning massalari bilan hech qanday aloqasi yo'q, chunki "universal" hodisa mavjud emas, ya'ni. na yulduzlar, na sayyoralar EMAS o'zlariga hech qanday nurlarni jalb qilmang va ularning traektoriyasini egmang! Nega ular "qiyshiq"? Bu savolga juda oddiy va ishonchli javob bor: nurlar egilgan emas! Ular shunchaki to'g'ri chiziqda tarqalmang, biz tushunishga odatlanganimizdek va mos ravishda makon shakli. Agar biz katta kosmik jismning yonidan o'tayotgan nurni hisobga oladigan bo'lsak, unda shuni yodda tutishimiz kerakki, nur shu jismni aylanib chiqadi, chunki u xuddi mos keladigan shakldagi yo'l bo'ylab kosmosning egriligiga ergashishga majbur bo'ladi. Va nur uchun boshqa yo'l yo'q. Nur bu tanani aylanib o'tmasdan turolmaydi, chunki bu sohadagi bo'shliq shunday kavisli shaklga ega ... Aytganlarga nisbatan kichik.

Endi, ga qaytish tortishish kuchiga qarshi, nega insoniyat bu jirkanch "tortishishga qarshi" qo'lga tusha olmasligi yoki hech bo'lmaganda orzu zavodining aqlli amaldorlari televizorda ko'rsatgan narsaga erisha olmasligi aniq bo'ladi. Biz ayniqsa majburmiz yuz yildan ortiq vaqt davomida ichki yonish dvigatellari yoki reaktiv dvigatellar deyarli hamma joyda qo'llanilgan, garchi ular ishlash printsipi jihatidan ham, dizayn jihatidan ham, samaradorlik jihatidan ham mukammallikdan juda uzoqdir. Biz ayniqsa majburmiz siklop o'lchamdagi turli generatorlar yordamida qazib oling va keyin bu energiyani simlar orqali uzating, bu erda b haqida katta qismi tarqalgan kosmosda! Biz ayniqsa majburmiz aql bovar qilmaydigan mavjudotlar hayotida yashang, shuning uchun biz fanda ham, texnologiyada ham, iqtisodda ham, tibbiyotda ham, jamiyat uchun munosib hayotni tashkil qilishda ham aqlli hech narsa qila olmasligimizdan hayron bo'lishga asosimiz yo'q.

Endi men sizga hayotimizda antigravitatsiyaning (aka levitatsiya) yaratilishi va ishlatilishiga oid bir nechta misollar keltiraman. Ammo tortishish kuchiga erishishning bu usullari, ehtimol, tasodifan topilgan. Va antigravitatsiyani amalga oshiradigan haqiqatan ham foydali qurilmani ongli ravishda yaratish uchun sizga kerak bilish tortishish hodisasining haqiqiy tabiati, kashf qiling uni, tahlil qilish va tushunish uning barcha mohiyati! Shundagina oqilona, samarali va jamiyat uchun haqiqatan ham foydali narsa yaratilishi mumkin.

Bizda mavjud bo'lgan eng keng tarqalgan tortishish kuchiga qarshi qurilma havo shari va uning ko'plab o'zgarishlari. Agar u issiq havo yoki atmosferadagi gaz aralashmasidan engilroq gaz bilan to'ldirilgan bo'lsa, u holda to'p yuqoriga uchib ketadi va pastga tushmaydi. Bu ta'sir odamlarga juda uzoq vaqtdan beri ma'lum, ammo hali ham to'liq tushuntirishga ega emas- bu endi yangi savollar tug'dirmaydi.

YouTube'dagi qisqa qidiruv antigravitatsiyaning juda haqiqiy namunalarini ko'rsatadigan ko'plab videolarni topishga olib keldi. Antigravitatsiya ( levitatsiya) haqiqatan ham bor, lekin ... hozircha hech bir "olim" buni tushuntirmagan, shekilli, mag'rurlik yo'l qo'ymaydi ...

“Kuch nima?” degan savolga. fizika shunday javob beradi: "Kuch - bu moddiy jismlarning bir-biri bilan yoki jismlar va boshqa moddiy jismlar - fizik maydonlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirining o'lchovidir". Tabiatdagi barcha kuchlarni o'zaro ta'sirning to'rtta asosiy turiga bog'lash mumkin: kuchli, kuchsiz, elektromagnit va tortishish. Bizning maqolamizda tortishish kuchlari nima ekanligi - tabiatdagi ushbu o'zaro ta'sirlarning oxirgi va, ehtimol, eng keng tarqalgan turining o'lchovi haqida gap boradi.

Keling, erning jozibasi bilan boshlaylik

Har bir tirik odam narsalarni yerga tortuvchi kuch borligini biladi. U odatda tortishish, tortishish yoki erni jalb qilish deb ataladi. Uning mavjudligi tufayli odamda "yuqoriga" va "pastga" tushunchalari mavjud bo'lib, ular yer yuzasiga nisbatan biror narsaning harakat yo'nalishini yoki joylashishini belgilaydi. Shunday qilib, ma'lum bir holatda, er yuzasida yoki uning yaqinida, tortishish kuchlari o'zini namoyon qiladi, ular massasi bo'lgan jismlarni bir-biriga tortadi, o'z ta'sirini har qanday, eng kichik va juda katta, hatto kosmik standartlarda, masofalarda ham namoyon qiladi.

Gravitatsiya va Nyutonning uchinchi qonuni

Ma'lumki, har qanday kuch, agar u jismoniy jismlarning o'zaro ta'sirining o'lchovi sifatida qaralsa, har doim ulardan biriga nisbatan qo'llaniladi. Shunday qilib, jismlarning bir-biri bilan tortishish o'zaro ta'sirida ularning har biri har birining ta'siridan kelib chiqadigan tortishish kuchlarining bunday turlarini boshdan kechiradi. Agar faqat ikkita jism mavjud bo'lsa (barcha boshqalarning harakatini e'tiborsiz qoldirish mumkin deb taxmin qilinadi), u holda ularning har biri Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra, xuddi shu kuch bilan boshqa jismni tortadi. Shunday qilib, Oy va Yer bir-birini o'ziga tortadi, natijada yer dengizlarining to'kilishi va oqimi paydo bo'ladi.

Quyosh tizimidagi har bir sayyora bir vaqtning o'zida Quyoshdan va boshqa sayyoralardan bir nechta tortishish kuchlarini boshdan kechiradi. Albatta, Quyoshning tortishish kuchi uning orbitasining shakli va hajmini belgilaydi, ammo astronomlar traektoriyalarini hisoblashda boshqa samoviy jismlarning ta'sirini ham hisobga olishadi.

Balandlikdan erga nima tezroq tushadi?

Bu kuchning asosiy xususiyati shundaki, barcha jismlar massasidan qat'iy nazar, bir xil tezlikda erga tushadi. Bir marta, 16-asrga qadar, buning aksi to'g'ri deb hisoblangan - og'irroq jismlar engil jismlarga qaraganda tezroq tushishi kerak. Ushbu noto'g'ri fikrni yo'q qilish uchun Galileo Galiley o'zining mashhur tajribasini bir vaqtning o'zida turli og'irlikdagi ikkita to'pni Piza minorasidan uloqtirishi kerak edi. Tajriba guvohlarining kutganlaridan farqli o'laroq, ikkala yadro ham bir vaqtning o'zida yuzaga chiqdi. Bugungi kunda har bir maktab o'quvchisi buni biladi, chunki tortishish har qanday jismga bir xil erkin tushish tezlashuvini beradi g = 9,81 m / s 2, bu jismning massasi m dan qat'i nazar va uning qiymati, Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, F = mg.

Oydagi va boshqa sayyoralardagi tortishish kuchlari bu tezlanishning turli qiymatlariga ega. Biroq, ularga tortishish ta'sirining tabiati bir xil.

Gravitatsiya va tana vazni

Agar birinchi kuch to'g'ridan-to'g'ri tananing o'ziga qo'llanilsa, ikkinchisi uning tayanchiga yoki suspenziyasiga ta'sir qiladi. Bunday holatda elastik kuchlar har doim jismlarga tayanchlar va suspenziyalar tomonidan ta'sir qiladi. Xuddi shu jismlarga qo'llaniladigan tortishish kuchlari ularga qarab harakat qiladi.

Tasavvur qiling-a, buloqda erdan osilgan og'irlik. Unga ikkita kuch qo'llaniladi: cho'zilgan buloqning elastik kuchi va tortishish kuchi. Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra, yuk elastik kuchga teng va qarama-qarshi kuch bilan prujinaga ta'sir qiladi. Bu kuch uning og'irligi bo'ladi. 1 kg og'irlikdagi yuk uchun vazn P \u003d 1 kg ? 9,81 m / s 2 \u003d 9,81 N (nyuton).

Gravitatsion kuchlar: ta'rifi

Sayyoralarning harakatini kuzatishga asoslangan tortishishning birinchi miqdoriy nazariyasi Isaak Nyuton tomonidan 1687 yilda o'zining mashhur "Natural falsafa tamoyillari" asarida shakllantirilgan. U Quyosh va sayyoralarga ta'sir etuvchi jozibador kuchlar ular tarkibidagi moddalar miqdoriga bog'liqligini yozgan. Ular uzoq masofalarga tarqaladilar va har doim masofa kvadratining o'zaro nisbati sifatida kamayadi. Ushbu tortishish kuchlarini qanday hisoblash mumkin? Massalari m 1 va m 2 r masofada joylashgan ikkita jism orasidagi F kuchning formulasi:

  • F \u003d Gm 1 m 2 / r 2,
    bu yerda G - mutanosiblik doimiysi, tortishish doimiysi.

Gravitatsiyaning fizik mexanizmi

Nyuton o'z nazariyasidan to'liq qoniqmadi, chunki u masofadagi tortishish jismlarining o'zaro ta'sirini o'z ichiga oladi. Buyuk inglizning o'zi bir jismning harakatini boshqasiga o'tkazish uchun mas'ul bo'lgan jismoniy vosita bo'lishi kerakligiga amin edi, bu haqda u o'z maktublaridan birida juda aniq gapirgan. Ammo butun fazoni qamrab olgan tortishish maydoni tushunchasi paydo bo'lgan vaqt faqat to'rt asrdan keyin keldi. Bugungi kunda tortishish haqida gapirganda, biz har qanday (kosmik) jismning boshqa jismlarning tortishish maydoni bilan o'zaro ta'siri haqida gapirishimiz mumkin, uning o'lchovi har bir juft jism o'rtasida paydo bo'ladigan tortishish kuchlari. Nyuton tomonidan yuqoridagi ko'rinishda ifodalangan universal tortishish qonuni haqiqat bo'lib qoladi va ko'plab faktlar bilan tasdiqlangan.

Gravitatsiya nazariyasi va astronomiya

U 18-asr va 19-asr boshlarida samoviy mexanika masalalarini hal qilishda juda muvaffaqiyatli qo?llanilgan. Masalan, matematiklar D. Adams va V. Le Verrier Uran orbitasining buzilishini tahlil qilib, unga hali noma'lum sayyora bilan o'zaro ta'sir qilishning tortishish kuchlari harakat qilishini taklif qilishdi. Ular uning taxminiy pozitsiyasini ko'rsatdilar va tez orada astronom I. Galle u erda Neptunni topdi.

Ammo bitta muammo bor edi. Le Verrier 1845 yilda Merkuriy orbitasi Nyuton nazariyasidan olingan bu presessiyaning nol qiymatidan farqli o'laroq, har asrda 35 "" oldinga o'tganini hisoblab chiqdi. Keyingi o'lchovlar 43 "" aniqroq qiymatni berdi. (Kuzatilgan presessiya haqiqatan ham 570""/asrni tashkil qiladi, ammo boshqa barcha sayyoralardan ta'sirni olib tashlash uchun mashaqqatli hisob-kitoblar natijasida 43"" qiymati olinadi.)

Faqat 1915 yilga kelib Albert Eynshteyn bu nomuvofiqlikni o'zining tortishish nazariyasi nuqtai nazaridan tushuntira oldi. Ma'lum bo'lishicha, massiv Quyosh, boshqa massiv jismlar kabi, o'z yaqinida fazo-vaqtni egadi. Bu ta'sirlar sayyoralarning orbitalarida og'ishlarga olib keladi, ammo Merkuriy bizning yulduzimizga eng kichik va eng yaqin sayyora sifatida o'zini eng kuchli namoyon qiladi.

Inertial va tortishish massalari

Yuqorida ta'kidlanganidek, Galiley birinchi bo'lib jismlarning massasidan qat'iy nazar bir xil tezlikda erga tushishini kuzatgan. Nyuton formulalarida massa tushunchasi ikki xil tenglamadan kelib chiqadi. Uning ikkinchi qonunida aytilishicha, massasi m bo'lgan jismga qo'llaniladigan F kuch F = ma tenglamasiga muvofiq tezlanish beradi.

Biroq, jismga qo'llaniladigan F tortishish kuchi F = mg formulasini qondiradi, bu erda g ko'rib chiqilayotgan jism bilan o'zaro ta'sir qiladigan boshqa jismga bog'liq (erning, odatda tortishish haqida gapirganda). Ikkala tenglamada ham m proportsionallik omilidir, lekin birinchi holatda u inersiya massasi, ikkinchisida esa tortishishdir va ular har qanday jismoniy ob'ekt uchun bir xil bo'lishi kerakligiga aniq sabab yo'q.

Biroq, barcha tajribalar shuni ko'rsatadiki, bu haqiqatan ham shunday.

Eynshteynning tortishish nazariyasi

U o'z nazariyasining boshlang'ich nuqtasi sifatida inertial va tortishish massalarining tengligi faktini oldi. U tortishish maydonining tenglamalarini, mashhur Eynshteyn tenglamalarini tuza oldi va ular yordamida Merkuriy orbitasining presessiyasi uchun to'g'ri qiymatni hisoblay oldi. Ular, shuningdek, Quyosh yaqinida o'tadigan yorug'lik nurlarining og'ishi uchun o'lchov qiymatini beradi va makroskopik tortishish uchun to'g'ri natijalar ulardan kelib chiqishiga shubha yo'q. Eynshteynning tortishish nazariyasi yoki u aytganidek, umumiy nisbiylik nazariyasi (GR) zamonaviy fanning eng katta g'alabalaridan biridir.

Gravitatsion kuchlar tezlanishmi?

Agar siz inertial massa va tortishish massasini ajrata olmasangiz, unda tortishish va tezlanishni farqlay olmaysiz. Gravitatsion maydondagi tajriba o'rniga tortishish kuchi bo'lmaganda tez harakatlanuvchi liftda amalga oshirilishi mumkin. Raketadagi kosmonavt tezlashganda, erdan uzoqlashayotganda, u erdan bir necha marta kattaroq tortishish kuchini boshdan kechiradi va uning katta qismi tezlanishdan kelib chiqadi.

Agar hech kim tortishish kuchini tezlanishdan ajrata olmasa, birinchisi har doim tezlanish orqali takrorlanishi mumkin. Tezlanish tortishish kuchini almashtiradigan sistemaga inertial deyiladi. Shuning uchun Yerga yaqin orbitada bo'lgan Oyni ham inertial tizim deb hisoblash mumkin. Biroq, tortishish maydoni o'zgarganda, bu tizim nuqtadan nuqtaga farq qiladi. (Oy misolida tortishish maydoni bir nuqtadan ikkinchi nuqtaga yo?nalishini o?zgartiradi.) Fizika tortishish kuchi bo?lmaganda qonunlarga bo?ysunadigan fazo va vaqtning istalgan nuqtasida inertial tizimni hamisha topish mumkinligi tamoyili prinsip deyiladi. ekvivalentlik.

Gravitatsiya fazo-vaqtning geometrik xossalarining ko'rinishi sifatida

Gravitatsiya kuchlarini nuqtadan nuqtaga farq qiluvchi inertial koordinata sistemalarida tezlanish sifatida qarash mumkinligi tortishishning geometrik tushuncha ekanligini anglatadi.

Biz fazo-vaqt egri deb aytamiz. Yassi yuzada to'pni ko'rib chiqing. U dam oladi yoki ishqalanish bo'lmasa, unga ta'sir qiluvchi kuchlar bo'lmasa, bir tekis harakatlanadi. Agar sirt egri bo'lsa, to'p tezlashadi va eng qisqa yo'lni bosib, eng past nuqtaga o'tadi. Xuddi shunday, Eynshteyn nazariyasi to'rt o'lchovli fazo-vaqt egri ekanligini va jismning bu egri bo'shliqda eng qisqa yo'lga mos keladigan geodezik chiziq bo'ylab harakatlanishini ta'kidlaydi. Demak, tortishish maydoni va unda jismoniy jismlarga ta'sir etuvchi tortishish kuchlari fazo-vaqt xususiyatlariga bog'liq bo'lgan geometrik miqdorlar bo'lib, ular massiv jismlar yaqinida eng kuchli o'zgaradi.

TA'RIF

Umumjahon tortishish qonuni I. Nyuton tomonidan kashf etilgan:

Ikki jism bir-biriga tortiladi, bu ularning mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir:

Tortishish qonunining tavsifi

Koeffitsient - tortishish doimiysi. SI tizimida tortishish doimiysi quyidagi qiymatga ega:

Bu doimiy, ko'rinib turganidek, juda kichik, shuning uchun kichik massali jismlar orasidagi tortishish kuchlari ham kichik va amalda sezilmaydi. Biroq, kosmik jismlarning harakati butunlay tortishish bilan belgilanadi. Umumjahon tortishishning mavjudligi yoki boshqacha qilib aytganda, tortishish kuchining o'zaro ta'siri Yer va sayyoralar nimani "ushlab turishini" va nima uchun ular Quyosh atrofida ma'lum traektoriyalar bo'ylab harakatlanishlarini va undan uzoqlashmasliklarini tushuntiradi. Umumjahon tortishish qonuni bizga osmon jismlarining ko'plab xususiyatlarini - sayyoralar, yulduzlar, galaktikalar va hatto qora tuynuklarning massalarini aniqlashga imkon beradi. Bu qonun bizga sayyoralarning orbitalarini katta aniqlik bilan hisoblash va Olamning matematik modelini yaratish imkonini beradi.

Umumjahon tortishish qonuni yordamida kosmik tezliklarni ham hisoblash mumkin. Masalan, Yer yuzasidan gorizontal harakatlanayotgan jismning unga tushmasligi, balki aylana orbita bo‘ylab harakatlanishining minimal tezligi 7,9 km/s (birinchi kosmik tezlik). Yerni tark etish uchun, ya'ni. tortishish kuchini engish uchun tananing tezligi 11,2 km / s bo'lishi kerak (ikkinchi kosmik tezlik).

Gravitatsiya eng ajoyib tabiat hodisalaridan biridir. Gravitatsion kuchlar bo'lmaganida, Olamning mavjudligi imkonsiz bo'lar edi, Olam hatto paydo bo'lolmaydi. Gravitatsiya koinotdagi ko'plab jarayonlar uchun javobgardir - uning tug'ilishi, tartibsizlik o'rniga tartib mavjudligi. Gravitatsiyaning tabiati hali ham to'liq tushunilmagan. Bugungi kunga qadar hech kim gravitatsiyaviy o'zaro ta'sirning munosib mexanizmi va modelini ishlab chiqa olmadi.

Gravitatsiya

Gravitatsion kuchlarning namoyon bo'lishining alohida holati tortishishdir.

Gravitatsiya har doim vertikal pastga (Yerning markaziga) yo'naltiriladi.

Agar tortishish kuchi tanaga ta'sir qilsa, u holda tana bajaradi. Harakat turi boshlang'ich tezlikning yo'nalishi va moduliga bog'liq.

Biz har kuni tortishish kuchi bilan shug'ullanamiz. , bir muncha vaqt o'tgach, u erda. Qo'ldan bo'shatilgan kitob pastga tushadi. Sakrab, odam kosmosga uchib ketmaydi, balki erga yiqilib tushadi.

Ushbu jismning Yer bilan tortishish kuchining o'zaro ta'siri natijasida Yer yuzasiga yaqin jismning erkin tushishini hisobga olsak, biz yozishimiz mumkin:

erkin tushish tezlashuvi qaerdan:

Erkin tushish tezlashishi tananing massasiga bog'liq emas, balki tananing Yerdan balandligiga bog'liq. Globus qutblarda bir oz tekislangan, shuning uchun qutblar yaqinidagi jismlar yerning markaziga bir oz yaqinroq. Shu munosabat bilan erkin tushishning tezlashishi hududning kengligiga bog'liq: qutbda u ekvator va boshqa kengliklarga qaraganda bir oz kattaroqdir (ekvatorda m / s, Shimoliy qutb ekvatorida m / s).

Xuddi shu formula massasi va radiusi bo'lgan har qanday sayyora yuzasida erkin tushish tezlashuvini topishga imkon beradi.

Muammoni hal qilishga misollar

1-MISAL (Yerni "tortishish" muammosi)

Mashq qilish Yerning radiusi km, sayyora yuzasiga erkin tushish tezlashishi m/s. Ushbu ma'lumotlardan foydalanib, Yerning taxminiy massasini hisoblang.
Yechim Yer yuzasida erkin tushishning tezlashishi:

Yerning massasi qaerdan:

S tizimida Yerning radiusi m.

Jismoniy miqdorlarning raqamli qiymatlarini formulaga almashtirib, biz Yerning massasini taxmin qilamiz:

Javob Yerning massasi kg.

2-MISA

Mashq qilish Yerning sun'iy yo'ldoshi aylana orbita bo'ylab Yer yuzasidan 1000 km balandlikda harakat qiladi. Sun'iy yo'ldosh qanchalik tez harakat qilmoqda? Sun'iy yo'ldosh Yer atrofida bir marta to'liq inqilob qilish uchun qancha vaqt kerak bo'ladi?
Yechim ga ko'ra, sun'iy yo'ldoshga Yer tomonidan ta'sir etuvchi kuch sun'iy yo'ldosh massasi va uning harakat tezligining ko'paytmasiga teng:

Yer tomondan sun'iy yo'ldoshga tortishish kuchi ta'sir qiladi, u universal tortishish qonuniga ko'ra quyidagilarga teng:

qayerda va mos ravishda sun'iy yo'ldosh va Yerning massalari.

Sun'iy yo'ldosh Yer yuzasidan ma'lum bir balandlikda joylashganligi sababli, undan Yerning markazigacha bo'lgan masofa:

yerning radiusi qayerda.

Fiziklar tomonidan doimiy ravishda o'rganiladigan eng muhim hodisa - bu harakat. Elektromagnit hodisalar, mexanika qonunlari, termodinamik va kvant jarayonlari - bularning barchasi fizika tomonidan o'rganilgan koinot parchalarining keng doirasi. Va bu jarayonlarning barchasi u yoki bu tarzda, bir narsaga tushadi.

Bilan aloqada

Koinotdagi hamma narsa harakat qiladi. Gravitatsiya bolalikdan hamma odamlar uchun tanish hodisa, biz sayyoramizning tortishish maydonida tug'ilganmiz, bu jismoniy hodisa biz tomonidan eng chuqur intuitiv darajada idrok qilinadi va, ko'rinishidan, hatto o'rganishni ham talab qilmaydi.

Ammo, afsuski, savol nima uchun va Qanday qilib barcha jismlar bir-birini o'ziga tortadi?, u yuqoriga va pastga o'rganilgan bo'lsa-da, bugungi kungacha to'liq oshkor etilmagan.

Ushbu maqolada biz Nyutonning universal jozibasi - tortishishning klassik nazariyasi nima ekanligini ko'rib chiqamiz. Biroq, formulalar va misollarga o'tishdan oldin, keling, jalb qilish muammosining mohiyati haqida gapiraylik va unga ta'rif beramiz.

Ehtimol, tortishish kuchini o'rganish naturfalsafaning (narsalarning mohiyatini tushunish fanining) boshlanishi bo'lgandir, ehtimol, naturfalsafa tortishishning mohiyati haqidagi savolni tug'dirgandir, lekin u yoki bu tarzda jismlarning tortishish kuchi masalasi. Qadimgi Yunonistonga qiziqish.

Harakat deganda tananing shahvoniy xususiyatlarining mohiyati, to'g'rirog'i, kuzatuvchi uni ko'rgan holda harakatlanayotganligi tushunilgan. Agar biz biron bir hodisani o'lchay olmasak, tortolmasak, his qila olmasak, bu bu hodisaning mavjud emasligini anglatadimi? Tabiiyki, unday emas. Va Aristotel buni tushungandan so'ng, tortishishning mohiyati haqida fikr yurita boshladi.

Bugungi kunda ma'lum bo'lishicha, ko'p o'nlab asrlar o'tib, tortishish nafaqat erni jalb qilish va sayyoramizni jalb qilishning asosi, balki koinotning va deyarli barcha mavjud elementar zarralarning kelib chiqishining asosidir.

Harakat vazifasi

Keling, fikrlash tajribasini qilaylik. Chap qo'lingizga kichik to'pni oling. Keling, o'ng tomonda bir xil narsani olaylik. Keling, to'g'ri to'pni qo'yib yuboraylik va u pastga tusha boshlaydi. Chap qo'lda qoladi, u hali ham harakatsiz.

Keling, vaqt o'tishini aqlan to'xtataylik. Tushgan o'ng to'p havoda "osilib qoladi", chap to'p hali ham qo'lda qoladi. O'ng to'p harakatning "energiyasi" bilan ta'minlangan, chapda esa yo'q. Ammo ular orasidagi chuqur, mazmunli farq nimada?

Tushgan sharning qayerda, qaysi qismida harakatlanishi kerak deb yozilgan? U bir xil massaga, bir xil hajmga ega. U bir xil atomlarga ega va ular tinch holatda bo'lgan to'pning atomlaridan farq qilmaydi. To'p ega? Ha, bu to'g'ri javob, lekin to'p potentsial energiyaga ega ekanligini qaerdan biladi, unda qaerda qayd etilgan?

Bu Aristotel, Nyuton va Albert Eynshteyn tomonidan qo'yilgan vazifadir. Har uch zo'r mutafakkir ham bu muammoni o'zlari uchun qisman hal qilishgan, ammo bugungi kunda hal qilinishi kerak bo'lgan bir qator muammolar mavjud.

Nyuton tortishish kuchi

1666 yilda eng buyuk ingliz fizigi va mexaniki I. Nyuton koinotdagi barcha moddalar bir-biriga moyil bo'lgan kuchni miqdoriy jihatdan hisoblashga qodir bo'lgan qonunni kashf etdi. Bu hodisa universal tortishish deb ataladi. "Umumjahon tortishish qonunini tuzing" degan savolga javobingiz quyidagicha bo'lishi kerak:

Ikki jismni jalb qilishga hissa qo'shadigan tortishish o'zaro ta'sir kuchi bu jismlarning massalariga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib ravishda va ular orasidagi masofaga teskari proportsionaldir.

Muhim! Nyutonning tortishish qonunida "masofa" atamasi qo'llaniladi. Bu atama jismlarning sirtlari orasidagi masofa emas, balki ularning tortishish markazlari orasidagi masofa sifatida tushunilishi kerak. Misol uchun, agar radiuslari r1 va r2 bo'lgan ikkita to'p bir-birining ustiga yotsa, u holda ularning sirtlari orasidagi masofa nolga teng, lekin jozibador kuch mavjud. Gap shundaki, ularning r1+r2 markazlari orasidagi masofa nolga teng emas. Kosmik miqyosda bu aniqlik muhim emas, lekin orbitadagi sun'iy yo'ldosh uchun bu masofa sirt ustidagi balandlik va sayyoramiz radiusiga teng. Yer va Oy orasidagi masofa, shuningdek, ularning sirtlari emas, balki markazlari orasidagi masofa sifatida o'lchanadi.

Tortishish qonuni uchun formula quyidagicha:

,

  • F - tortishish kuchi,
  • - ommaviy,
  • r - masofa,
  • G - tortishish doimiysi, 6,67 10-11 m? / (kg s?) ga teng.

Agar biz tortishish kuchini ko'rib chiqsak, vazn nima?

Kuch vektor kattalikdir, lekin universal tortishish qonunida u an'anaviy ravishda skaler sifatida yoziladi. Vektorli rasmda qonun quyidagicha ko'rinadi:

.

Ammo bu kuch markazlar orasidagi masofaning kubiga teskari proportsional degani emas. Nisbatni bir markazdan boshqasiga yo'naltirilgan birlik vektori sifatida tushunish kerak:

.

Gravitatsion o'zaro ta'sir qonuni

Og'irlik va tortishish

Gravitatsiya qonunini ko'rib chiqib, biz shaxsan bizni ajablantiradigan narsa yo'qligini tushunish mumkin Quyoshning jozibadorligi yernikiga qaraganda ancha zaifroq ekanligini his qilamiz. Massiv Quyosh, garchi u katta massaga ega bo'lsa ham, bizdan juda uzoqda. Quyoshdan ham uzoqda, lekin u katta massaga ega bo'lgani uchun uni o'ziga tortadi. Ikki jismning tortishish kuchini qanday topish mumkin, ya'ni Quyosh, Yer va siz va menning tortishish kuchini qanday hisoblash mumkin - biz bu masalani biroz keyinroq ko'rib chiqamiz.

Bizga ma'lumki, tortishish kuchi:

bu erda m - bizning massamiz va g - Yerning erkin tushish tezlashishi (9,81 m / s 2).

Muhim! Ikki, uch, o'n turdagi tortishish kuchlari yo'q. Gravitatsiya jozibadorlikni aniqlaydigan yagona kuchdir. Og'irligi (P = mg) va tortishish kuchi bir va bir xil.

Agar m - bizning massamiz, M - globusning massasi, R - uning radiusi, u holda bizga ta'sir qiluvchi tortishish kuchi:

Shunday qilib, F = mg uchun:

.

Erkin tushish tezlashuvi ifodasini qoldirib, m massalari bekor qilinadi:

Ko'rib turganingizdek, erkin tushishning tezlashishi haqiqatan ham doimiy qiymatdir, chunki uning formulasi doimiy qiymatlarni o'z ichiga oladi - radius, Yer massasi va tortishish doimiysi. Ushbu konstantalarning qiymatlarini almashtirib, biz erkin tushish tezlashishi 9,81 m / s 2 ga teng ekanligiga ishonch hosil qilamiz.

Turli kengliklarda sayyoraning radiusi biroz farq qiladi, chunki Yer hali ham mukammal shar emas. Shu sababli, yer sharining turli nuqtalarida erkin tushishning tezlashishi har xil.

Keling, Yer va Quyoshning diqqatga sazovor joylariga qaytaylik. Keling, globus bizni Quyoshdan ham kuchliroq jalb qilishini misol orqali isbotlashga harakat qilaylik.

Qulaylik uchun odamning massasini olaylik: m = 100 kg. Keyin:

  • Inson va globus orasidagi masofa sayyora radiusiga teng: R = 6,4?10 6 m.
  • Yerning massasi: M ? 6?10 24 kg.
  • Quyoshning massasi: Mc ? 2?10 30 kg.
  • Sayyoramiz bilan Quyosh orasidagi masofa (Quyosh va odam orasidagi): r=15?10 10 m.

Inson va Yer o'rtasidagi tortishish kuchi:

Bu natija og'irlik uchun oddiyroq ifodadan (P = mg) juda aniq.

Inson va Quyosh o'rtasidagi tortishish kuchi:

Ko'rib turganingizdek, bizning sayyoramiz bizni deyarli 2000 marta kuchliroq jalb qiladi.

Yer va Quyosh o'rtasidagi tortishish kuchini qanday topish mumkin? Quyida bayon qilinganidek:

Endi biz Quyosh sayyoramizni sizni va meni tortganidan bir milliard milliard marta kuchliroq tortayotganini ko'rmoqdamiz.

birinchi kosmik tezlik

Isaak Nyuton universal tortishish qonunini kashf etgandan so'ng, u jismni qanchalik tez uloqtirish kerakligi bilan qiziqdi, shunda u tortishish maydonini yengib, dunyoni abadiy tark etadi.

To'g'ri, u buni biroz boshqacha tasavvur qildi, uning tushunchasiga ko'ra, bu osmonga qaratilgan vertikal raketa emas, balki gorizontal ravishda tog' cho'qqisidan sakrab chiqadigan jism edi. Bu mantiqiy illyustratsiya edi, chunki tog'ning tepasida tortishish kuchi biroz kamroq.

Shunday qilib, Everest cho'qqisida tortishish tezlashishi odatiy 9,8 m / s 2 emas, balki deyarli m / s 2 bo'ladi. Aynan shuning uchun ham juda kam uchraydigan havo zarralari yer yuzasiga "tushgan" kabi tortishish kuchiga bog'liq emas.

Keling, kosmik tezlik nima ekanligini aniqlashga harakat qilaylik.

Birinchi kosmik tezlik v1 - bu jismning Yer yuzasidan (yoki boshqa sayyoradan) chiqib, aylana orbitaga kirish tezligi.

Keling, sayyoramiz uchun ushbu miqdorning raqamli qiymatini aniqlashga harakat qilaylik.

Sayyora atrofida aylana orbita bo'ylab aylanadigan jism uchun Nyutonning ikkinchi qonunini yozamiz:

,

bu yerda h - jismning sirt ustidagi balandligi, R - Yerning radiusi.

Orbitada markazdan qochma tezlanish tanaga ta'sir qiladi, shuning uchun:

.

Massalar kamayadi, biz quyidagilarni olamiz:

,

Bu tezlik birinchi kosmik tezlik deb ataladi:

Ko'rib turganingizdek, kosmik tezlik tananing massasiga mutlaqo bog'liq emas. Shunday qilib, 7,9 km/s tezlikka tezlashtirilgan har qanday jism sayyoramizni tark etadi va uning orbitasiga kiradi.

birinchi kosmik tezlik

Ikkinchi kosmik tezlik

Biroq, tanani birinchi kosmik tezlikka tezlashtirgan bo'lsak ham, biz uning Yer bilan tortishish aloqasini to'liq uzib bo'lmaydi. Buning uchun ikkinchi kosmik tezlik kerak. Ushbu tezlikka erishgandan so'ng, tana sayyoraning tortishish maydonini tark etadi va barcha mumkin bo'lgan yopiq orbitalar.

Muhim! Xato bilan, ko'pincha kosmonavtlar Oyga etib borish uchun ikkinchi kosmik tezlikka erishishlari kerak edi, deb hisoblashadi, chunki ular birinchi navbatda sayyoraning tortishish maydonidan "ajralishi" kerak edi. Bu shunday emas: Yer-Oy juftligi Yerning tortishish maydonida. Ularning umumiy tortishish markazi yer sharining ichida joylashgan.

Ushbu tezlikni topish uchun biz muammoni biroz boshqacha qo'ydik. Aytaylik, tana cheksizlikdan sayyoraga uchadi. Savol: qo'nayotganda er yuzasida qanday tezlikka erishiladi (albatta, atmosferani hisobga olmagan holda)? Bu tezlik va sayyorani tark etish uchun tana kerak bo'ladi.

Ikkinchi kosmik tezlik

Biz energiyaning saqlanish qonunini yozamiz:

,

Bu erda tenglikning o'ng tomonida tortishish ishi joylashgan: A = Fs.

Bu erdan biz ikkinchi kosmik tezlik teng ekanligini bilib olamiz:

Shunday qilib, ikkinchi kosmik tezlik birinchisidan bir necha marta kattaroqdir:

Umumjahon tortishish qonuni. Fizika 9-sinf

Umumjahon tortishish qonuni.

Xulosa

Biz bilib oldikki, tortishish koinotdagi asosiy kuch bo'lsa-da, bu hodisaning ko'pgina sabablari haligacha sir bo'lib qolmoqda. Biz Nyutonning universal tortishish kuchi nima ekanligini bilib oldik, uni turli jismlar uchun qanday hisoblashni o'rgandik, shuningdek, universal tortishish qonuni kabi hodisadan kelib chiqadigan ba'zi foydali natijalarni o'rgandik.

Ehtimol siz tortishish kuch emasligini eshitgansiz. Va bu haqiqat. Biroq, bu haqiqat ko'p savollarni qoldiradi. Misol uchun, biz odatda tortishish jismlarni "tortadi" deb aytamiz. Bizga fizika darsida tortishish kuchi jismlarni erning markaziga tortishini o'rgatishgan. Lekin bu qanday mumkin? Qanday qilib tortishish kuch emas, balki jismlarni o'ziga tortadi?

Avvalo, siz to'g'ri atama "joziba" emas, balki "tezlashtirish" ekanligini tushunishingiz kerak. Darhaqiqat, tortishish kuchi ob'ektlarni umuman o'ziga tortmaydi, u fazo-vaqt tizimini (biz yashayotgan tizim) deformatsiya qiladi, jismlar deformatsiya natijasida hosil bo'lgan to'lqinlarni kuzatib boradi va ba'zan tezlashishi mumkin.

Albert Eynshteyn va uning nisbiylik nazariyasi tufayli biz fazo-vaqt energiya bilan o'zgarishini bilamiz. Va bu tenglamaning eng muhim qismi massadir. Ob'ektning massa energiyasi fazo-vaqtning o'zgarishiga olib keladi. Massa fazo-vaqtni egadi va natijada kanal energiyasini egadi. Shunday qilib, tortishish kuchini kuch sifatida emas, balki fazo-vaqtning egri chizig'i sifatida tasavvur qilish to'g'riroqdir. Bouling to'pi ostidagi rezina polning burilib ketgani kabi, fazo-vaqt ham katta jismlar tomonidan burilib ketadi.

Avtomobil turli egri va burilishlarga ega bo'lgan yo'l bo'ylab harakatlanayotgani kabi, ob'ektlar ham fazoda va vaqt ichida o'xshash egri va egri chiziqlar bo'ylab harakatlanadi. Va xuddi mashina tepalikdan tez tezlashganidek, massiv jismlar makon va vaqtda haddan tashqari egri chiziqlar hosil qiladi. Gravitatsiya ob'ektlarni chuqur tortish quduqlariga kirganda harakatlantirishga qodir. Jismlar fazo-vaqt bo?ylab o?tadigan bu yo?l “geodezik traektoriya” deb ataladi.

Gravitatsiya qanday ishlashini va u jismlarni qanday tezlashtirishi mumkinligini yaxshiroq tushunish uchun Yer va Oyning bir-biriga nisbatan pozitsiyasini ko'rib chiqing. Yer hech bo'lmaganda Oy bilan solishtirganda juda katta ob'ektdir va bizning sayyoramiz fazo-vaqtning egilishiga sabab bo'ladi. Oy sayyoramizning massasi tufayli yuzaga keladigan makon va vaqtdagi buzilishlar tufayli Yer atrofida aylanadi. Shunday qilib, Oy shunchaki fazo-vaqtda hosil bo'lgan egilish bo'ylab harakatlanadi, biz uni orbita deb ataymiz. Oy unga ta'sir qiluvchi kuchni sezmaydi, u faqat paydo bo'lgan ma'lum bir yo'ldan boradi.