§ 44. Притяжение силы тяготения.

Подобно тому, как притяжение силы сцепления соединяет частицы материи в общую массу или тело, точно также притяжение силы тяготения притягивает эти тела друг к другу с целью образования тел больших размеров. Термин "сила тяготения" не обозначает здесь тяжести тела, но притяжение частиц материи друг к другу и действует безразлично в каком направлении -- вверх, вниз, горизонтально.

46. Сила тяготения в телах действует взаимно, т. е. тела не только притягивают другие тела, но и сами притягиваются ими.

47. Два пушечных ядра, повешенных на длинных канатах на близком расстоянии друг от друга, оказывают друг на друга взаимное притяжение, так что ни одна из веревок не висит совершенно перпендикулярного обе приближаются друг к другу, (фиг. А).

48. Точно также и планеты, приближаясь друг к другу благодаря силе притяжения, удаляются от своих орбит.

49. Сила притяжения увеличивается пропорционально уменьшению расстояния между те-

лами и, согласно тому же закону, уменьшается пропорционально увеличению расстояния между ними.

50. Выражаясь научно, сила притяжения равна квадрату расстояния между двумя телами. Т. е. притяжение уменьшается пропорционально увеличению квадрата расстояния между телами. Так, например, если на расстоянии двух футов сила притяжения будет равна 4 фунтам, на расстоянии 4 футов она будет равна только одному фунту; ибо 2 в квадрате есть 4, а 4 в квадрате будет 16, т. е. 2 в квадрате, взятое 4 раза. Наоборот, если притяжение на расстоянии 6 футов равно 3 фунтам, то на расстоянии 2 футов оно будет в 9 раз больше, т. е. равно 27 фунтам, ибо 36, т. е. 6 в квадрате, равняется 2 в квадрате, или 4, взятым 9 раз.

51. Сила света увеличивается и уменьшается в той же пропорции. Так, если расположить доску размером в 1 квадратный фут на расстоянии одного фута от свечи, то окажется, что она будет задерживать свет от другой доски в 2 фута в квадрате на расстоянии

двух футов от свечи. Доска в два фута в квадрате, равная 4-м квадратным футам, в 4 раза больше доски в 1 квадратный фут; таким образом, свет на расстоянии, вдвое большем, распространяясь по поверхности в 4 раза большей, будет в 4 раза слабей.

52. Эксперимент легко понять при помощи фиг. Б, где с представляет свечу, а — маленькую доску, большую, причем в 4 раза больше А.

Тела одинакового размера содержат различное количество материи; так, кусок свинца заключает в себе в 12 раз больше материи, чем кусок пробки того же размера, поэтому кусок свинца определенной величины и кусок пробки в 12 раз большего раз-

мера будут одинаково притягивать друг друга". (Дж. Л. Комсток -"Система натуральной философии".)

Б.

"§ 15. ЗАКОН ТЯГОТЕНИЯ.

Мы все знаем, что около земли все тела падают, если их никто не поддерживает; что на земле тела поддерживаются каким-то способом, для нас невидимым; что Земля, Луна и планеты держатся на месте и движутся вокруг солнца точно также каким-то невидимым для нас путем. Мы сразу видим, что тут действует какая-то великая сила, и эту силу мы называем силой тяготения.

Но ученые пошли дальше: они говорят нам, что все материальные тела обнаруживают ту же силу, что во вселенной всякое тело, состоящее из материи, притягивает всякое другое тело с известной силой. Сила этого притяжения возрастает в зависимости от количества материи, содержащегося в этих телах, и уменьшается, когда расстояние между телами увеличивается.

Степень уменьшения и увеличения этой силы измерялась много раз, и результат этих измерений выражен в законе тяготения. Закон этот формулируется так:

Сила притяжения при тяготении между двумя телами изменяется прямо пропорционально количеству материи и обратно пропорционально квадрату расстояний между центрами притяжения этих тел.

Или, проще говоря, если два тела притягивают, скажем, два других тела, то для притяжения большего из двух тел нужна сила во столько раз большая, чем для притяжения меньшего, во сколько раз количество материи первого тела больше количества материи второго. Во второй части закона говорится, что притяжение уменьшается пропорционально увеличению квадрата расстояния. При сравнении относительной силы притяжения между двумя телами и третьим телом нужно иметь в виду оба факта: расстояние и количество материи. Так, например, хотя масса Солнца гораздо больше, чем масса Луны, тем не менее, расстояние Луны от Земли настолько меньше расстояния от Солнца, что она притягивает тела на поверхности Земли гораздо сильней, чем их притягивает Солнце. Это мы видим на примере приливов и отливов, которыми управляет не Солнце, а Луна.

§ 16. ТЯГОТЕНИЕ. Однако у нас тотчас же является вопрос: почему же, если всякое тело притягивает другое тело, все тела не соединяются в одно? Причина очень проста. Если сила притяжения увеличивается в зависимости от количества материи, то ведь сила притяжения Земли должна быть сильней силы притяжения

какого бы то ни было тела на ее поверхности. Даже в том случае, если два тела находятся на совершенно ровной поверхности, притяжение Земли будет настолько сильно, что эти тела не могут приблизиться друг к другу; ибо при движении их по направлению друг к другу трение их о поверхность будет достаточно сильно для того, чтобы преодолеть слабое притяжение, действующее между ними.

Делали такой опыт: вешали два тяжелых железных шара на большой высоте недалеко друг от друга, шары несколько приближались друг в другу (рис. А). Ясно, что при этом шары должны были чуть-чуть отклониться кверху; другими словами, сила притяжения их друг к другу должна была быть настолько велика, чтобы в известной степени преодолеть силу тяготения к земле. Поэтому только очень тяжелые тела могут таким образом приближаться друг к другу, но и они могут отклоняться только очень недалеко от вертикальной линии.

Теперь мы видим, почему тела падают. Их тянет вниз какая-то сила, и эта сила — только одно из "свойств, которыми обладает всякая материя". Земля, которая так велика и так близка, оказывает это действие сильней, чем какое бы то ни было другое тело, так что все предметы на Земле держатся на ней или падают, когда могут упасть. Когда мы говорим об этом притяжении по отношению к Земле, мы называем это тяготением. Не будь этой силы тяготения, ни одно двигающееся тело не могло бы долго держаться на Земле. Мы бы прыгали, продолжая двигаться, бросали бы кверху свои шляпы и никогда не получали бы их обратно. Мячик так же лежал бы на полке, как и под ней, да и в полках не было бы никакой нужды, и вещи держались бы сами собой повсюду". (Л. Д. Хиггинс — "Уроки физики".)